[发明专利]一种燃料电池氢气循环控制系统和方法

摘要

本申请提供一种燃料电池氢气循环控制系统和方法，包括：氢气罐、燃料电池堆、气水分离器、氢气循环泵、氢气循环泵控制器、氢气浓度检测设备和处理器。其中氢气浓度检测设备检测燃料电池堆的阳极入口处的氢气浓度ηin和阳极出口处的氢气浓度ηout，并将检测到的ηin和ηout发送至处理器；处理器依据ηin和ηout，计算得到在氢气循环泵的转速N下对应的氢气过量系数λ，从而得到N‑λ的对应关系，并依据预设的I‑λ的对应关系，确定I‑N的对应关系；以及，依据确定的I‑N的对应关系，确定氢气循环泵在目标电流I‑set下的目标转速N‑set，由氢气循环泵控制器控制氢气循环泵在N‑set下工作。本申请能够实现准确地设定和控制每个电流下氢气循环泵所需的转速。

主权项

1.一种燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，包括：氢气罐、燃料电池堆、气水分离器、氢气循环泵、氢气循环泵控制器、氢气浓度检测设备、以及处理器；其中，所述氢气罐用于存储氢气，并用于向所述燃料电池堆的阳极入口输入氢气；所述气水分离器用于将所述燃料电池堆的阳极出口处的混合气体中的液态水分离；所述氢气循环泵用于将分离液态水后的混合气体输送至所述燃料电池堆的阳极入口；所述氢气浓度检测设备用于检测所述燃料电池堆的阳极入口处的氢气浓度ηin，以及用于检测所述燃料电池堆的阳极出口处的氢气浓度ηout，并将检测到的所述氢气浓度ηin和氢气浓度ηout发送至所述处理器；所述处理器用于依据所述氢气浓度ηin和氢气浓度ηout，计算得到在所述氢气循环泵的转速N下，氢气循环路中的氢气过量系数λ，从而得到所述氢气循环泵的转速N与所述氢气过量系数λ的对应关系，进而依据预设的所述燃料电池堆的工作电流I与所述氢气过量系数λ的对应关系，确定所述燃料电池堆的工作电流I与所述氢气循环泵的转速N的对应关系，其中N为正数；以及，所述处理器还用于确定所述燃料电池堆的输出功率P为目标输出功率P‑set时对应的目标电流I‑set；进而依据确定的所述燃料电池堆的工作电流I与所述氢气循环泵的转速N的对应关系，确定所述氢气循环泵在所述目标电流I‑set下的目标转速N‑set，并将包含有所述目标转速N‑set的控制指令发送至所述氢气循环泵控制器；所述氢气循环泵控制器用于依据所述控制指令，控制所述氢气循环泵在所述目标转速N‑set下工作。