[发明专利]催化剂劣化抑制设备

权利要求书

1.一种催化剂劣化抑制设备，包括：

第一装置，用于获得燃料电池的电压V(＝催化剂电压V_cat)作为估计响应速度(时间常数τ)的变量，所述燃料电池的阴极中包含的催化剂颗粒的氧化膜的覆盖率以所述响应速度改变；

第二装置，用于从预制映射图A中读出与当前时间t的电压V相对应的时间常数τ_t，所述预制映射图A表示所述电压V与所述时间常数τ之间的关系并且与所述催化剂颗粒相对应；

第三装置，用于通过使用所述时间常数τ_t生成连续时间型动态滤波器F(s,τ)，并将所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)转换为离散时间型动态滤波器F(z,τ)；以及

第四装置，用于向所述离散时间型动态滤波器F(z,τ)输入目标电压V_r并输出校正目标电压V_r-fil。

2.根据权利要求1所述的催化剂劣化抑制设备，其中所述动态滤波器F(s,τ)由以下表达式(4)或(6)表示，

F(s,τ)＝(τ·s+1)/(2τ·s+1) (4)

这里，s是拉普拉斯算子，

F(s,τ)＝G_m(s)/G(s,τ) (6)

这里，G_m(s)是理想响应模型的传递函数，G(s,τ)是模型的传递函数。

3.根据权利要求1所述的催化剂劣化抑制设备，其中，所述第一装置进一步包括：

(a)装置A，用于获得所述燃料电池的端子间电压V_cell、电流I和电阻值R，并根据关系表达式V＝V_cell+IR来计算所述电压V；

(b)装置B，用于获得V_cell，将V_cell代入先前获得的、在V_cell与电压V之间的关系表达式V＝f(V_cell)，并估计所述电压V；或

(c)装置C，用于预先在所述燃料电池中的阴极侧催化剂层安装参考电极，并通过使用所述参考电极与阴极侧集电器之间的电势差来实际测量所述电压V。

4.根据权利要求1所述的催化剂劣化抑制设备，

其中，所述第一装置包括用于获得电压减量△V作为所述变量的装置；

所述第二装置包括用于从预制映射图B中读出与当前时间t的所述电压减量△V相对应的校正增益k_t、并将所述时间常数τ乘以所述校正增益k_t的装置，所述预制映射图B表示所述电压减量△V与所述时间常数τ的校正增益k之间的关系并且与所述催化剂颗粒相对应；以及

所述第三装置包括用于使用通过所述校正增益k_t校正的所述时间常数τ来生成所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)，并将所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)转换为所述离散时间型动态滤波器F(z,τ)的装置。

5.根据权利要求1所述的催化剂劣化抑制设备，

其中，所述第一装置包括用于获得所述燃料电池的温度T作为所述变量的装置；

所述第二装置包括用于从预制映射图C中读出与当前时间t的温度T相对应的校正增益p_t、并将所述时间常数τ乘以所述校正增益p_t的装置，所述预制映射图C表示所述温度T与所述时间常数τ的校正增益p之间的关系并且与所述催化剂颗粒相对应；以及

所述第三装置包括用于使用通过所述校正增益p_t校正的所述时间常数τ来生成所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)，并将所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)转换为所述离散时间型动态滤波器F(z,τ)的装置。

6.根据权利要求1所述的催化剂劣化抑制设备，

其中，所述第一装置包括用于获得分别供应给所述燃料电池的所述阴极和阳极的气体的湿度RH作为所述变量的装置；

所述第二装置包括用于从预制映射图D中读出与当前时间t的湿度RH相对应的校正增益r_t、并将所述时间常数τ乘以所述校正增益r_t的装置，所述预制映射图D表示所述湿度RH与所述时间常数τ的校正增益r之间的关系并且与所述催化剂颗粒相对应；以及

所述第三装置包括用于使用通过所述校正增益r_t校正的所述时间常数τ来生成所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)，并将所述连续时间型动态滤波器F(s,τ)转换为所述离散时间型动态滤波器F(z,τ)的装置。