[发明专利]一种液体燃料电池电堆启动控制方法

权利要求书

1.一种液体燃料电池电堆启动控制方法，其特征在于，通过设置温度传感器和电压或电流传感器替代浓度传感器，对液体燃料电池电堆进行启动控制，包括以下步骤：

1)连接液体燃料电池系统与电子负载，在恒电压U_s或恒电流I_s条件下放电，通过预设不同燃料进料浓度和不同燃料电池电堆温度，检测燃料电池电堆的电流值或电压值，根据浓度-温度-电流/电压的关系，得到电流随温度变化的直线斜率k或电压随温度变化的直线斜率k’；

2)连接液体燃料电池系统与电子负载，并使其在恒电压U_s或恒电流I_s条件下放电，实时监测其电流I或电压U，并监测温度传感器的温度值T；通过第一和/或第二液泵逐渐增加燃料混合器中的燃料浓度，并根据k或k’计算实时等效电流I_x或等效电压U_x；

3)每间隔Δt时间检测一次电压U或电流I，以及温度传感器的温度值T，计算等效电流I_x或等效电压U_x；当设定采样区间内等效电流I_x或等效电压U_x单调递减时，调取数据库中记录的最大等效电流I_max或最大等效电压U_max,计算启动等效电流I_con或启动等效电压U_con；否则，计算等效电流的最大值或等效电压最大值作为新的最大等效电流I_max或最大等效电压U_max，并更新数据库；

4)监测过程中当温度传感器的温度值T大于等于某设定温度T_s时，通过调节燃料混合器中的燃料浓度和/或放电参数，使液体燃料电池系统在额定功率下稳定放电；否则，继续监测温度传感器的温度值T以及，放电电流I或放电电压U，并计算此时的等效电流I_x或等效电压U_x，调整液体燃料的进料量，直到温度传感器的温度值T大于等于设定温度T_s；

所述通过第一和/或第二液泵逐渐增加燃料混合器中的燃料浓度具体为，每间隔Δt₁时间调整一次泵速，后一次第一液泵与第二液泵速率的比例大于前一次第一液泵与第二液泵速率的比例；

所述根据k或k’计算实时等效电流I_x或等效电压U_x通过下式得到：

I_x＝I+k×(T_x-T) (1)

U_x＝U+k’×(T_x-T) (2)

T_x为设定的燃料电池电堆工作等效温度。

2.根据权利要求1所述的一种液体燃料电池电堆启动控制方法，其特征在于所述不同燃料进料浓度和不同燃料电池电堆温度具体为：

不同燃料进料浓度：设定至少4个浓度数值；其中，最大值的取值范围为1.1-2.5mol/L，最小值的取值范围为0.1-0.5mol/L，且任一相邻两个浓度值之间的差值大于等于所有相邻两个浓度值之间差值平均值的1/3；

不同燃料电池电堆温度：设定至少4个温度数值；其中，最小值的取值范围为10-30℃，最大值的取值范围为50-80℃，且任一相邻两个温度值之间的差值大于等于所有相邻两个温度值之间差值平均值的1/3。

3.根据权利要求1所述的一种液体燃料电池电堆启动控制方法，其特征在于：所述数据库中最大等效电流I_max或最大等效电压U_max的初始值为设定值，或者为燃料电池电堆以初始浓度低于阈值C_min的溶液启动，按照步骤1)、2)、3)顺序操作时出现的最大等效电流I_max或最大等效电压U_max。

4.根据权利要求1所述的一种液体燃料电池电堆启动控制方法，其特征在于所述启动等效电流I_con或启动等效电压U_con通过下式得到：

ΔI、ΔU为设定值。