[发明专利]一种燃料电池氢气循环系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池氢气循环系统的控制方法，所述燃料电池氢气循环系统包括燃料电池阳极(1)、同燃料电池阳极(1)入口连通的氢气喷射装置(2)、同燃料电池阳极(1)出口连通的尾部排放阀门(3)；还包括氢气循环控制装置(6)、以及设置于燃料电池阳极(1)入口和出口之间用于将出口排放的未反应完氢气与氢气喷射装置(2)供应的新鲜氢气混合的氢气循环泵(4)；所述燃料电池阳极(1)入口和出口处设置有用于监测燃料电池阳极(1)压力、湿度和温度的监测结构；所述氢气循环控制装置(6)同监测结构和氢气循环泵(4)电连接并根据监测结构获得参数对氢气循环泵(4)进行转速控制；所述监测结构包括分别设置于燃料电池阳极(1)入口和出口的用于监测压力的入口压力传感器(7)和出口压力传感器(8)以及用于监测湿度的入口湿度传感器(9)和监测温度的出口温度传感器(10)；

其特征在于：采集燃料电池阳极(1)的运行数据，对入口与燃料电池阳极(1)的出口连通、出口与燃料电池阳极(1)的入口连通的氢气循环泵(4)进行控制，根据采集到的数据获取氢气循环泵(4)的最终氢气循环泵目标转速N_SP，并按照最终氢气循环泵目标转速N_SP控制氢气循环泵(4)的运转；

所述获取最终氢气循环泵目标转速N_SP的方法为：根据采集燃料电池阳极(1)的运行数据，获取基于压力的氢气循环泵目标转速N_P和基于湿度的氢气循环泵目标转速N_H，通过对N_P和N_H进行优化，获取最终氢气循环泵目标转速N_SP。

2.如权利要求1所述的一种控制方法，其特征在于：按照下列公式对N_P和N_H进行优化以此获得最终氢气循环泵目标转速N_SP：

其中：N_SP——最终氢气循环泵目标转速；

N_P——基于压力的氢气循环泵目标转速；

N_H——基于湿度的氢气循环泵目标转速；

w_P——基于压力的氢气循环泵目标转速在计算体系中所占权重系数；

w_H——基于湿度的氢气循环泵目标转速在计算体系中所占权重系数。

3.如权利要求1所述的一种控制方法，其特征在于：所述获取基于压力的氢气循环泵目标转速N_P的方法为：根据由汽车整车控制器提供的I_st查表获取燃料电池阳极入口目标压力P_SP，采集燃料电池阳极(1)入口实际压力P_act，根据P_act和P_SP，获得压力偏差量e_P；根据压力偏差量e_P查表获得基于压力的氢气循环泵目标转速N_P。

4.如权利要求1、2或3所述的一种控制方法，其特征在于：所述获取基于湿度的氢气循环泵目标转速N_H的方法为：根据采集燃料电池阳极(1)运行数据获得燃料电池阳极入口目标湿度H_SP，计算燃料电池阳极入口目标湿度H_SP和采集到的燃料电池阳极入口实际湿度H_act的差值，得到湿度偏差量e_H；根据湿度偏差量e_H查表得到基于湿度的氢气循环泵目标转速N_H。

5.如权利要求4所述的一种控制方法，其特征在于：所述燃料电池阳极入口目标湿度H_SP的获取方法为：采集燃料电池阳极入口实际温度T_act以及由汽车整车控制器提供的I_st，根据T_act和I_st查表获得燃料电池阳极入口目标湿度H_SP。