[发明专利]经由调整性阴极加湿单元模型和高频电阻来估计瞬态入口相对湿度

摘要

本发明涉及用以确定燃料电池系统的相对湿度的设备和方法。控制器与第一装置和第二装置协同操作来接收阀信号和高频电阻值。控制器基于基于一个或多个算法的燃料电池堆的相对湿度的估计来控制燃料电池堆的相对湿度。控制器基于阀信号和高频电阻值中的至少一个通过阀的位置的变化来修改燃料电池堆的相对湿度。在一个形式中，不需要湿度传感器来确定燃料电池系统的相对湿度。

主权项

一种燃料电池系统，包括：多个燃料电池，燃料电池中的每个包括阳极、阴极、设置于阳极与阴极之间的质子交换膜片、和被构造成用以分别将氢和氧传输至阳极和阴极的多个流动路径；和相对湿度控制设备，其包括：阴极加湿单元；阀，其被构造成用以通过使氧选择性地旁通绕过阴极加湿单元并至所述多个流动路径来改变质子交换膜片的相对湿度；第一装置，其被构造成用以产生与阀的位置相对应的阀信号；第二装置，其被构造成用以产生与质子交换膜片的相对湿度相对应的高频电阻值；和控制器，其与第一装置和第二装置协同操作来接收阀信号和高频电阻值，所述控制器包括至少一个处理器和计算机可读介质，使得存储在计算机可读介质中的指令被所述至少一个处理器执行，用以基于阀信号和高频电阻值中的至少一个通过阀的位置的变化来控制质子交换膜片的相对湿度，所述控制器配置成评估从相对湿度管值和阀信号获得的最终相对湿度值以及从高频电阻值获得的电池堆入口相对湿度值，以估计质子交换膜片的相对湿度，且传输调整信号以修改阴极加湿单元模型，以降低高频电阻值滞后对阀控制信号的影响。