在关闭和启动时估计燃料电池系统中的氢浓度估计值的在线方法

摘要

本发明涉及在关闭和启动时估计燃料电池系统中的氢浓度估计值的在线方法。关闭一种估计在系统启动和关闭时燃料电池堆以及堆体中氢和/或氮的数量的系统和方法。此方法定义燃料电池堆和堆体为离散体，其包括一阳极流场和阳极流场体、一阴极流场容积和阴极集管和管道容积。在第一阶段期间当阳极和阴极之间氢部分压力不平衡和在第二阶段期间当阳极和阴极之间氢部分压力平衡时，此方法通过考虑各种进出体中的流动，估计燃料电池系统关闭时阳极流场和阳极管道容积、阴极流场容积和阴极集管和管道容积中氢和/或氮的数量。

主权项

一种在关闭、启动或任意过渡状态期间估计燃料电池系统中氢和／或氮浓度的方法，该方法能够用于调度氢气流和空气流以满足排放、耐久性和效率的要求，所述的燃料电池系统包括燃料电池堆、阳极管道、阴极管道和阴极堆集管，所述的燃料电池堆包括阳极流场和阴极流场，所述的方法包括：定义燃料电池系统为离散的容积，包括阳极流场和阳极管道容积，阴极流场容积以及阴极集管和管道容积；当燃料电池系统关闭时，估计阳极流场和阳极管道容积、阴极流场容积和阴极集管和管道容积中氢和氮的数量；在阳极流场和阴极流场间的压力不平衡的系统启动的第一阶段期间，以在系统关闭时阳极流场和阳极管道容积，阴极流场容积和阴极集管和管道容积中氢和氮数量的估计为基础，估计当燃料电池系统启动时，在阳极流场和阳极管道容积中氢和氮的数量，阴极流场容积中氢的数量以及阴极集管和管道容积中氢的数量；以及在阳极流场和阴极流场的氢和氮的分压力已经平衡的系统启动的第二阶段过程中，以第一阶段中对阳极流场和管道容积、阴极流场容积以及阴极集管和管道容积中的氢和氮的估计值为基础，估计在阳极流场和管道容积以及阴极流场容积中氢的数量。