[发明专利]用于燃料电池发动机的变载装置及其变载方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池发动机的变载装置，其特征在于，包括：

气体流量传感器，设置于燃料电池发动机的进气口处，用于测量布设位置的实时气体流量，发送至空气压缩控制设备；

电流传感器，设置于燃料电池的输出端，用于测量燃料电池的实时输出电流，发送至空气压缩控制设备；

空气压缩控制设备，用于根据用户的变载指令启动后，判断是否发生跨工况变载；以及，如果发生，根据变载指令中的变载目标确定启动时刻之后多个不同时刻的目标气体流量，控制空气压缩机在每一所述不同时刻以超过对应目标气体流量的进气速度进行响应，如果未发生，识别实时气体流量与当前工况目标气体流量的差异，根据所述差异控制空气压缩机进行相应的响应；并且，在上述响应过程中，识别气体流量传感器测得每一目标气体流量的初始时刻，获取每一初始时刻燃料电池的输出电流，判断变载过程是否稳定，如果不稳定，控制空气压缩机在该时刻进行补充响应，直到稳定后调整当前气体流量至变载目标对应的气体流量。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池发动机的变载装置，其特征在于，还包括设置于燃料电池中空气入堆管路内的氧浓度传感器；

所述氧浓度传感器，用于实时检测入堆管路内空气中的氧浓度，发送至所述空气压缩控制设备；

所述空气压缩控制设备，还用于将接收到的所述氧浓度与阈值比较判断当前时刻空气气量是否达标，如果未达标，及时调整空气压缩机的供给气量，直到达标为止。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池发动机的变载装置，其特征在于，所述空气压缩控制设备进一步包括依次连接的：

数据收发单元，用于接收所述实时气体流量、所述燃料电池的实时输出电流，传输至控制单元以及远程控制设备；

控制单元，用于根据用户的变载指令启动后，判断是否发生跨工况变载；以及，如果发生，根据变载指令中的变载目标确定启动时刻之后预设时段内多个不同时刻的目标气体流量，控制空气压缩机在每一所述不同时刻以超过对应目标气体流量的进气速度进行响应，如果未发生，识别实时气体流量与当前工况目标气体流量的差异，根据所述差异控制空气压缩机进行相应响应；以及，在上述响应过程中，识别气体流量传感器测得每一目标气体流量的初始时刻，获取每一初始时刻对应的燃料电池的输出电流，判断变载过程是否稳定，如果不稳定，控制空气压缩机在该时刻补充响应，直到稳定后调整当前气体流量至变载目标对应的气体流量；

执行单元，用于在控制单元的控制下，增大或减小空气压缩机的供电电流，以改变进气速度。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池发动机的变载装置，其特征在于，所述执行单元包括与燃料电池空气压缩机串联的可变电阻器或电抗器。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池发动机的变载装置，其特征在于，所述控制单元执行如下程序判断是否发生跨工况变载：

识别变载指令中包含的变载目标；所述变载目标为目标功率对应的电流幅值；

获取当前时刻燃料电池的实际输出电流幅值，将其与上述变载目标进行比较，如果获得的二者差值在预设范围内，判定不发生跨工况变载，否则，判定发生跨工况变载。