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[发明专利]使用存储器来测量燃料电池系统在关闭或空闲状态的时间-CN200810173708.1有效
发明人： S·E·莱尔纳;A·B·阿尔普;R·A·迪南;D·A·阿瑟 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2008-09-11 - 公布日： 2013-07-10 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：使用存储器来测量燃料电池系统在关闭或空闲状态的时间：一种提供燃料电池系统已经关闭的确切时间的方法，由此可以获知燃料电池组阳极和阴极侧的气体组分来有效进行下次系统起动顺序。该方法使用两个计时器，其中空闲计时器提供燃料电池系统关闭多久但是车辆依然点火的时间读数，停机计时器提供车辆熄火多久的时间读数。这两个时间读数相加而给出燃料电池组已经关闭多久的完整时间读数。
使用存储器测量燃料电池系统关闭空闲状态时间

[发明专利]使用反馈偏流来同时控制低电池和整个堆电压的功率管理方法-CN200910140921.7有效
发明人： D·A·阿瑟;S·加纳帕蒂 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2009-05-13 - 公布日： 2009-11-18 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：公开了使用反馈偏流来同时控制低电池和整个堆电压的功率管理方法。一种控制燃料电池堆的电流输出来防止堆电压或者最小燃料电池电压降低到预定的电压设定点以下的方法。控制堆电压的方法包括确定堆电压是否已经降低到预定的电压设定点，并且如果已经降低到该设定点，则俘获和保持在该点的实际堆电流作为最大允许的堆电流。如果堆电压继续降低到该电压设定点以下，则从该实际电压中减去该电压设定点来得到正误差信号。然后用该误差信号乘以控制器增益来降低所允许的来自堆的电流，以驱使该误差信号为零，并提高堆电压。用于最小燃料电池电压的方法以同样的方式操作，但是具有不同的值。
使用反馈偏流同时控制电池整个电压功率管理方法

[发明专利]基于燃料电池系统的电压性能的电流限制的增益调度控制-CN200910129198.2有效
发明人： S·加纳帕蒂;D·A·阿瑟;M·辛哈;J·P·萨尔瓦多;D·R·萨瓦奇;F·X·莱奥 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2009-02-06 - 公布日： 2009-09-02 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于燃料电池系统的电压性能的电流限制的增益调度控制。一种用于当燃料电池堆随时间退化时限制所述燃料电池堆的输出电流的系统和方法。查找表识别用于堆电流密度的预定电压设定点。第一比较器提供了设定点和堆电压之间的电压差信号。所述电压差信号被提供给控制器，例如比例积分控制器，所述控制器提供一个电流限制信号。所述电流限制信号和电流请求信号被提供给第二比较器，第二比较器选择将用哪个信号来限制所述堆的最大输出电流。极化曲线估计器估计随所述堆的寿命变化的所述堆的参数。所述参数被提供给增益调度器，所述增益调度器给控制器提供基于其当前正在所述堆的寿命中的哪个部分运行的增益。
基于燃料电池系统电压性能电流限制增益调度控制

[发明专利]燃料电池系统快速可靠起动的方法-CN200810215249.9有效
发明人： D·A·阿瑟;J·P·萨尔瓦多;S·E·莱纳;B·拉克什马南;A·B·阿尔普 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2008-09-22 - 公布日： 2009-03-25 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：燃料电池系统快速可靠起动的方法：该方法通过将辅助负载连接到燃料电池系统而使用响应于负载的堆电压评估是否将氢气和氧气充足分配到所有燃料电池，直到达到预定最小电池电压或者已经经过了第一预定时段。所述方法然后确定最小电池电压是否已降至第一预定电压，如果是，则将最大允许功率减小至低于第一预定电压值，确定所述堆中的最小电池电压是否低于第二预定电压，或者确定最小电池电压下降速率是否大于预定电压下降速率。如果这些条件无一满足，则所述方法返回用系统部件加载所述堆。
燃料电池系统快速可靠起动方法

[发明专利]用于在燃料电池系统中触发阳极排气事件的综合方法-CN200810144656.5有效
发明人： J·R·谢恩科夫斯基;D·A·阿瑟;A·B·阿尔普;P·加德 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2008-06-16 - 公布日： 2008-12-24 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：本发明涉及用于在燃料电池系统中触发阳极排气事件的综合方法。一种用于在采用阳极流动切换的燃料电池系统中从分离燃料电池堆触发阳极排气的方法。如果三个不同条件的一个满足，该方法请求排气。这些条件包括：分离电池堆阳极侧中的氮气浓度超出预定百分比，在分离电池堆中两个燃料电池的最大电池电压和最小电池电压之间的差大于预定最大和最小电压差，以及在两个分离电池堆的总电压之间的差的绝对值大于预定电压。阳极中的氮气浓度能以合适的方式确定，例如通过氮气穿越模型或传感器。
用于燃料电池系统触发阳极排气事件综合方法

[发明专利]用H₂/N₂存储减轻启动和关闭期间电池老化的策略-CN200810085611.5有效
发明人： J·P·萨尔瓦多;B·拉克什马南;A·B·阿尔普;D·A·阿瑟 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2008-01-31 - 公布日： 2008-09-10 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：本发明涉及用H₂/N₂存储减轻启动和关闭期间电池老化的策略，具体而言涉及一种用于在燃料电池组启动时减少阴极碳腐蚀的系统和方法。如果从系统最后关闭开始已经过去了足够长的时间段，那么电池组的阳极侧和阴极侧都将充满空气。如果系统包括分离的子电池组，那么启动顺序分别使用通过每个子电池组的快速氢气净化，以使氢气/空气锋流过电池组的阳极侧的时间最小化。然后启动顺序使用同时通过子电池组的慢速氢气净化。如果从最后关闭的时间足够短，大量的氢气仍然存在于子电池组的阴极侧和阳极侧中，那么可以排除快速氢气净化，启动顺序直接进行到慢速氢气净化。
sub 存储减轻启动关闭期间电池老化策略

[发明专利]使用空气流量反馈延迟管理燃料电池功率增加的方法-CN200710303526.7有效
发明人： D·A·阿瑟;A·B·阿尔普 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-09-29 - 公布日： 2008-08-06 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种使用空气流量反馈延迟管理燃料电池功率增加的方法。该方法包含以下步骤：确定燃料电池系统中预定点处所需的空气质量流量，确定燃料电池系统中预定点处的实际空气质量流量，根据所需空气质量流量和实际空气质量流量计算空气流量反馈延迟，延迟外电路增加从燃料电池组提取的电流，延迟量为空气流量反馈延迟的量。
使用空气流量反馈延迟管理燃料电池功率增加方法

[发明专利]用于改善燃料电池系统中功率增加瞬态响应的方法-CN200710305170.0有效
发明人： D·A·阿瑟;A·B·阿尔普 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-10-16 - 公布日： 2008-07-16 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种燃料电池系统，其使用通过消除堆电流密度积累与阴极侧压力的关联而提高针对高功率增加瞬态的堆功率爬坡的方法。在功率增加瞬态过程中，针对该燃料电池堆期望的电流密度，该系统提供压缩机功率优先权以快速地提供适当的压缩机转速和由此适当的空气质量流量。通过保持阴极回压阀打开，该系统同样保持堆的阴极侧低压力。在功率增加瞬态时通过增加阴极输入空气流速以达到合适的水平，该堆的电流密度将增加到期望的堆功率水平。随后，关闭回压阀以增加堆电压，从而提供通过堆获得的最高总功率。
用于改善燃料电池系统功率增加瞬态响应方法

[发明专利]对流转换式燃料电池系统中的氮分数的控制-CN200710161132.2有效
发明人： S·利恩坎普;P·威利莫夫斯基;D·A·阿瑟 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-12-18 - 公布日： 2008-07-16 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种用于预测和调节流转换式系统中的氮浓度的装置和方法。在所述系统的一个方面中，被流体联接至多个燃料电池堆的泄放阀被用于减少阳极流径中存在的氮。一个或多个传感器可被用于测量所述燃料电池堆的其中之一或两者内的电压。通过对所述阳极流径内的燃料电池电压的变化进行评估并将这种变化与氮分数的积聚等同起来，所述系统可在适当的时间操控所述泄放阀，从而改进了系统的运行性能。在使所述检测到的电压变化与所述氮分数的积聚进行等同的一种形式中，控制器中的逻辑装置可利用预测性算法以便对比所述检测到的电压，从而使得所述控制器发出何时打开和关闭所述泄放阀的指令。在一种变型中，所述控制器可将所述检测到的电压与存储的数据进行比较来代替依靠公式或相关算法的方式。
对流转换燃料电池系统中的分数控制

[发明专利]基于反馈用于高温防护的质子交换膜燃料电池的控制-CN200710306155.8有效
发明人： J·R·科洛兹;D·A·阿瑟;S·E·莱尔纳;A·B·阿尔普 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-11-02 - 公布日： 2008-07-16 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种燃料电池系统，在高位堆叠体温度运行过程中，其利用反馈使用用于限制燃料电池堆输出电流的运算法则。该系统包括PID控制器，该PID控制器接收错误信号，该错误信号是堆叠体冷却液输出温度和预定温度值之间的差值。该运算法则检测该冷却液输出温度是否超出温度预定值，如果超出的话，则计算比例增益组分和积分增益组分，其设置PID控制器的比例和积分增益。基于该比例增益组分、该积分增益组分和该错误信号，该运算法则产生总允许电流，和相应设置堆叠体的最大输出电流。限制从实际电流到堆叠体的允许电流的上升或下降率以提供平稳过渡。
基于反馈用于高温防护质子交换燃料电池控制

[发明专利]用于快速冻启动的燃料电池启动方法-CN200710181010.X有效
发明人： S·D·伯奇;B·J·克林格曼;A·B·阿尔普;D·A·阿瑟;D·维克泽尔;M·法泽 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-09-28 - 公布日： 2008-04-02 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种用于在车辆应用中尽可能有效并快速启动冷或冻燃料电池堆栈的方法基于第一电源(例如高压电池组)的充电状态。结合特定负载计划和并行控制算法管控第一电源和燃料电池系统之间的功率通量，以便最小化所需的启动时间并优化系统暖机。
用于速冻启动燃料电池方法

[发明专利]用于增加堆入口RH的系统水平调节-CN200710128292.7有效
发明人： A·B·阿尔普;D·A·阿瑟 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-06-08 - 公布日： 2008-02-20 - 主分类号： H01M8/00 文献下载
摘要：一种用于增加堆入口RH的系统水平调节，具体地是一种用于燃料电池堆的控制系统，通过必要时采取降低堆冷却流体温度、增加阴极压力、和/或减少阴极化学计量的一个或多个措施来增加用于水蒸气转移装置以加湿阴极入口空气的阴极废气的相对湿度，来维持阴极入口空气的相对湿度在预定的百分比之上。该控制系统还能够限制堆的功率输出以保持阴极入口空气的相对湿度在预定的百分比之上。
用于增加入口 rh 系统水平调节

[发明专利]电池组末端电池加热器控制方法-CN200710138832.X有效
发明人： D·A·阿瑟;A·B·阿尔普;J·穆斯罗 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-06-27 - 公布日： 2008-01-02 - 主分类号： H01M8/24 文献下载
摘要：一种燃料电池系统，其在燃料电池系统中的燃料电池组的末端电池中使用末端电池加热器，其始终保持末端电池的温度高于电池组的工作温度，以减少末端电池中的水。在一个实施方案中，贯穿燃料电池组的整个输出功率范围，末端电池的温度保持在80℃-85℃的范围内。根据本发明另一个实施方案，末端电池是电耦合串联的，并且选择用于控制末端电池加热器的控制信号以将最热的末端电池加热到期望温度。
电池组末端电池加热器控制方法

[发明专利]氢贯穿燃料电池堆运行时的排出散失控制-CN200710137971.0有效
发明人： D·A·阿瑟;A·B·阿尔普 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-06-08 - 公布日： 2007-12-19 - 主分类号： H01M8/00 文献下载
摘要：一种限制从阳极废气管上排放的氢气量的系统和方法。该方法包括保持燃料电池堆的阳极输出和阴极输出之间的压力偏差，使得当阳极废气从阳极废气管排放并与阴极废气混合时，混合气体中的氢气浓度保持在预定百分比以下。压力差就是阳极废气比阴极废气的具有更高的气压。
贯穿燃料电池运行排出散失控制

[发明专利]用于使瞬变期间的相对湿度偏移最小化的多压力状态控制-CN200710106487.1有效
发明人： D·A·阿瑟;M·辛哈 -专利权人：通用汽车环球科技运作公司
申请日： 2007-06-01 - 公布日： 2007-12-05 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：一种用于燃料电池堆的控制系统，所述控制系统通过降低动态压力范围且因此降低动态的阴极出口气体的相对湿度范围，从而对燃料电池堆功率瞬变期间的阴极出口气体的相对湿度进行控制以提供更好的阴极出口气体相对湿度控制。在一个实施例中，所述控制系统基于燃料电池堆功率瞬变期间的燃料电池堆电流密度利用第一更窄阴极压力范围以提供更好的阴极出口气体相对湿度控制，且基于低电流密度和稳态电流密度期间的燃料电池堆电流密度利用第二更宽阴极压力范围以通过减少压缩机寄生现象而改进系统效率。
用于使瞬变期间相对湿度偏移最小化压力状态控制

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