[发明专利]燃料电池的控制方法、系统、装置、设备和存储介质在审

专利信息
申请号: 202310579793.6 申请日: 2023-05-22
公开(公告)号: CN116544465A 公开(公告)日: 2023-08-04
发明(设计)人: 徐领;徐梁飞;李建秋;孙汉乔;胡尊严;欧阳明高 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01M8/04992 分类号: H01M8/04992;H01M8/04537;H01M8/0444;H01M8/04746;H01M8/04089;H01M8/04082
代理公司: 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 代理人: 魏朋
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 燃料电池 控制 方法 系统 装置 设备 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种燃料电池的控制方法,其特征在于,所述方法包括:

获取燃料电池的电流和目标极气体浓度;所述目标极气体浓度为使所述燃料电池发电性能达到预设性能值,且小于所述燃料电池中质子交换膜的腐蚀浓度的任一浓度;

根据所述电流和所述目标极气体浓度,确定所述燃料电池的目标极的目标循环气体计量比和引射气体计量比;所述目标极为所述燃料电池的阴极和/或阳极;

根据所述目标循环气体计量比和所述引射气体计量比,确定所述目标极的循环泵的工作转速;所述循环泵的工作转速用于补偿所述燃料电池的目标极所需的循环气体流量;

在所述循环泵以所述工作转速运行的情况下,控制所述燃料电池工作。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标循环气体计量比和所述引射气体计量比,确定所述目标极的循环泵的工作转速,包括:

根据所述目标循环气体计量比和所述引射气体计量比,确定所述目标极的循环泵需提供的气体计量比;

根据所述燃料电池的电流、目标极气体浓度和所述循环泵需提供的气体计量比,确定所述目标极的循环泵的工作转速。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述燃料电池的电流、目标极气体浓度和所述循环泵需提供的气体计量比,确定所述目标极的循环泵的工作转速,包括:

根据所述循环泵需提供的气体计量比、所述电流和所述目标极气体浓度,确定所述循环泵的目标流量;

根据所述循环泵的目标流量,确定所述循环泵的参考转速;

根据所述目标极的水淹状态和所述参考转速,确定所述目标极的循环泵的工作转速。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述水淹状态包括发生水淹和未发生水淹;所述根据所述目标极的水淹状态和所述参考转速,确定所述目标极的循环泵的工作转速,包括:

在所述目标极发生水淹的情况下,根据预设的附加转速和所述参考转速,确定所述循环泵的工作转速;

在所述目标极未发生水淹的情况下,确定所述循环泵的工作转速为所述循环泵的参考转速。

5.一种燃料电池的控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:目标极引射器和目标极循环泵,所述目标极引射器和所述目标极循环泵并联连接;所述燃料电池的目标极出气口通过所述目标极引射器和所述目标极循环泵连接所述燃料电池的目标极进气口;所述目标极为所述燃料电池的阴极和/或阳极;

所述目标极引射器,用于将所述目标极出气口处的气体吸入至所述目标极进气口;

所述目标极循环泵,用于将所述目标极出气口处的气体输送至所述目标极进气口,以补偿所述燃料电池的目标极所需的循环气体流量。

6.根据权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述目标极为阴极,所述控制系统包括阴极引射器和阴极循环泵,所述阴极引射器和所述阴极循环泵并联连接;所述燃料电池的阴极出气口通过所述阴极引射器和所述阴极循环泵连接所述燃料电池的阴极进气口;

所述阴极引射器,用于将所述阴极出气口处的气体吸入至所述阴极进气口;

所述阴极循环泵,用于将所述阴极出气口处的气体输送至所述阴极进气口,以补偿所述燃料电池的阴极所需的循环气体流量。

7.根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括阴极气水分离器和第一电磁阀;所述阴极出气口与所述阴极气水分离器连接,所述阴极气水分离器通过所述第一电磁阀与所述阴极循环泵连接,所述阴极气水分离器与所述阴极引射器连接;

所述阴极气水分离器,用于分离所述燃料电池的阴极中的气体和水分;

所述第一电磁阀,用于在所述阴极循环泵的工作转速为0的情况下,切断所述阴极出气口通过所述阴极循环泵向所述阴极输送气体的回路。

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