一种气体压力控制系统及方法与流程

本发明涉及汽车制造领域，具体涉及一种气体压力控制系统及方法。

背景技术：

氢燃料电动汽车在行驶的过程中，由于路况和车速的不同，氢燃料电池的实际输出功率也是不同的。而由于功率输出的不同，燃料电池反应生成物——水的产生量也是不同的。氢/空质子交换膜燃料电池反应产生的水在空气这一侧，需要随着空气一起排出电堆外。当功率输出减小的时候，产生的水减少，就需要减少空气的流量，否则会吹干反应膜，影响反应效率；当功率输出增大的时候，产生的水增多，就需要增加空气的流量，否则会电堆内部积水，也会影响反应效率。然而，由于空气流量的不同，导致流道内压力也在不断变化，流量减少会降低流道内空气压力，流量增大则会增加空气压力。反应膜两侧过低的空气/氢气压力也会影响反应效率，过高的空气/氢气压力则会导致电堆密封困难，膜片两侧空气与氢气压差增大容易损伤膜片。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种气体压力控制系统及方法，以解决现有技术中燃料电池流道内气体压力过低会影响燃料电池反应效率，气体压力过高导致电堆密封困难，两侧气体压差增大容易损伤膜片的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种气体压力控制系统，包括：第一背压调节器；其中，所述第一背压调节器与所述fcu连接，所述第一背压调节器安装于燃料电池电堆的空气出口处；所述fcu用于获取所述燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据，并根据所述空气压力数据调节所述第一背压调节器的开启角度；和/或，第二背压调节器，所述第二背压调节器与所述fcu连接，所述第二背压调节器安装于所述燃料电池电堆的氢气出口处；所述fcu用于获取所述燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据，并根据所述氢气压力数据调节所述第二背压调节器的开启角度。

可选地，所述fcu还用于在所述空气压力数据大于或者等于第一预定阈值时，增大所述第一背压调节器的开启角度，在所述空气压力数据小于所述第一预定阈值时，减小所述第一背压调节器的开启角度；和/或，所述fcu还用于在所述氢气压力数据大于或者等于第二预定阈值时，增大所述第二背压调节器的开启角度，在所述氢气压力数据小于所述第二预定阈值时，减小所述第二背压调节器的开启角度。

可选地，所述空气压力控制系统还包括：空压机，所述空压机安装于所述燃料电池的电堆入口处，用于调节所述燃料电池的流道内的空气流量；其中，所述fcu在所述燃料电池的输出功率大于或者等于第三预定阈值时，增大所述空压机的功率；所述fcu在所述燃料电池的输出功率小于所述第三预定阈值时，减小所述空压机的功率。

可选地，所述空气压力控制系统还包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器安装于所述燃料电池电堆的空气出口处，用于采集所述空气压力数据，并将所述空气压力数据发送至所述fcu；和/或，第二压力传感器，所述第二压力传感器安装于所述燃料电池电堆的氢气出口处，用于采集所述氢气压力数据，并将所述氢气压力数据发送至所述fcu。

可选地，所述fcu还用于将所述空气压力数据与第四预定阈值进行比较，得到第一比较结果；在所述第一比较结果大于第五预定阈值时，采用模糊控制模式调节所述第一背压调节器的开启角度；在所述第一比较结果小于或者等于所述第五预定阈值时，采用pid控制模式调节所述第一背压调节器的开启角度；和/或，所述fcu还用于将所述氢气压力数据与第六预定阈值进行比较，得到第二比较结果；在所述第二比较结果大于第七预定阈值时，采用模糊控制模式调节所述第二背压调节器的开启角度；在所述第二比较结果小于或者等于所述第七预定阈值时，采用pid控制模式调节所述第二背压调节器的开启角度。

可选地，调节所述第一背压调节器的开启角度之后，和/或，调节所述第二背压调节器的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。

可选地，所述第一比较结果包括所述空气压力数据相对于所述第四预定阈值的偏差值和/或变化率；和/或，所述第二比较结果包括所述氢气压力数据相对于所述第六预定阈值的偏差值和/或变化率。

可选地，所述气体压力控制系统，还包括：循环泵，所述循环泵安装于所述燃料电池电堆的氢气出口处与所述燃料电池电堆的氢气入口处之间，用于将所述氢气出口处排出的氢气通过循环泵再通入所述氢气入口处。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种气体压力控制方法，包括：获取燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据；根据所述空气压力数据调节第一背压调节器的开启角度；其中，所述第一背压调节器安装于所述燃料电池电堆的空气出口处；和/或，获取所述燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据；根据所述氢气压力数据调节第二背压调节器的开启角度；其中，所述第二背压调节器安装于所述燃料电池电堆的氢气出口处。

可选地，根据所述空气压力数据调节第一背压调节器的开启角度包括：在所述空气压力数据大于或者等于第一预定阈值时，增大所述第一背压调节器的开启角度，在所述空气压力数据小于所述第一预定阈值时，减小所述第一背压调节器的开启角度；和/或，根据所述氢气压力数据调节第二背压调节器的开启角度包括：在所述氢气压力数据大于或者等于第二预定阈值时，增大所述第二背压调节器的开启角度，在所述氢气压力数据小于所述第二预定阈值时，减小所述第二背压调节器的开启角度。

可选地，根据所述空气压力数据调节所述第一背压调节器的开启角度包括：将所述空气压力数据与第三预定阈值进行比较，得到第一比较结果；在所述第一比较结果大于第四预定阈值时，采用模糊控制模式调节所述第一背压调节器的开启角度；在所述第一比较结果小于或者等于所述第四预定阈值时，采用pid控制模式调节所述第一背压调节器的开启角度；和/或，根据所述氢气压力数据调节所述第二背压调节器的开启角度包括：将所述氢气压力数据与第五预定阈值进行比较，得到第二比较结果；在所述第二比较结果大于第六预定阈值时，采用模糊控制模式调节所述第二背压调节器的开启角度；在所述第二比较结果小于或者等于所述第六预定阈值时，采用pid控制模式调节所述第二背压调节器的开启角度。

可选地，调节所述第一背压调节器的开启角度之后，和/或，调节所述第二背压调节器的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。

可选地，所述第一比较结果包括所述空气压力数据相对于所述第三预定阈值的偏差值和/或变化率；和/或，所述第二比较结果包括所述氢气压力数据相对于所述第五预定阈值的偏差值和/或变化率。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供了一种气体压力控制系统及方法，该气体压力控制系统包括燃料电池控制器fcu以及，第一背压调节器和/或第二背压调节器，该第一背压调节器和/或第二背压调节器与fcu连接，第一背压调节器安装于燃料电池电堆的空气出口处，第二背压调节器安装于燃料电池电堆的氢气出口处，fcu用于获取燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据和/或燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据，并根据该空气压力数据调节第一背压调节器的开启角度和/或根据该氢气压力数据调节第二背压调节器的开启角度。当燃料电池的电堆输出功率增大时，空气输入流量增加，出口空气压力增大，燃料电池控制器fcu控制增大第一背压调节器的开启角度；当燃料电池的电堆输出功率下降时，空气输入流量减少，出口空气压力降低，燃料电池控制器fcu控制减小第一背压调节器的开启角度，以此实现电堆流道内的湿度和质子膜两侧气体压力的相对稳定。从而解决了现有技术中燃料电池电堆的两侧流道内的气体压力过低会影响燃料电池反应效率，气体压力过高会导致反应膜两侧气体压差增大容易损伤反应膜的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的气体压力控制系统的一个结构框图；

图2是根据本发明实施例的空气压力控制方法的一个流程图；

图3是根据本发明实施例的气体压力控制系统的另一个结构框图；

图4是根据本发明实施例的气体压力控制方法的另一个流程图；

图5是根据本发明实施例的模糊-pid复合控制方式逻辑图；

图6是根据本发明实施例的气体压力控制方法的再一个流程图；

图7是根据本发明实施例的气体压力控制系统的具体装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例中提供了一种气体压力控制系统，图1是根据本发明实施例的气体压力控制系统的一个结构框图，如图1所示，包括燃料电池控制器fcu11以及第一背压调节器12，其中，第一背压调节器12与fcu11连接，第一背压调节器12安装于燃料电池电堆的空气出口处，fcu11用于获取燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据，并根据空气压力数据调节第一背压调节器12的开启角度。例如在氢燃料电池中，在电堆的空气流道出口处安装第一背压调节器12，当燃料电池的输出功率下降时，空气输入流量减小，导致燃料电池电堆出口处的空气压力数据减小，当该空气压力数据小于第一预定阈值时，燃料电池控制器fcu11控制减小第一背压调节器12的开启角度，从而增大空气流道内的空气压力；当燃料电池的输出功率升高时，空气输入流量增加，导致燃料电池电堆出口处的空气压力数据增大，当该空气压力数据大于或者等于第一预定阈值时，燃料电池控制器fcu11控制增大背压调节器的开启角度，从而减小空气流道内的空气压力，以此实现燃料电池电堆内部空气流道的湿度和压力的相对稳定。上述第一预定阈值可以根据需要灵活进行设置。从而解决了现有技术中燃料电池流道内空气压力过低会影响燃料电池反应效率，空气压力过高会导致反应膜两侧气体压差增大容易损伤反应膜的问题。

在一个可选实施例中，该气体压力控制系统还包括安装于燃料电池电堆的空气入口处的空压机，用于调节燃料电池的流道内的空气流量，其中，fcu11在燃料电池的输出功率大于或者等于第三预定阈值时，增大空压机的功率，fcu11在燃料电池的输出功率小于第三预定阈值时，减小空压机的功率。在燃料电池的输出功率增大时，产生的水增多，就需要增加电堆流道内的空气流量，否则电堆内部会积水，影响反应效率，为了解决该技术问题，具体地，fcu11在该燃料电池的输出功率大于或者等于第三预定阈值时，增大空压机的功率，从而减少电堆内部积水；在燃料电池的输出功率减小时，产生的水减少，就需要减少电堆流道内的空气流量，否则会吹干反应膜，影响反应效率，为了解决该技术问题，具体地，fcu11在该燃料电池的输出功率小于第三预定阈值时，减小空压机的功率，从而避免由于电堆内部水分较少吹干反应膜。上述第三预定阈值可以根据需要灵活进行设置。

为了采集燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据，在一个可选实施例中，该气体压力控制系统还包括安装于燃料电池电堆的空气出口处的第一压力传感器，用于采集空气压力数据，并将空气压力数据发送至fcu11。也就是说，燃料电池的电堆输出功率的变化会引起电堆的流道内部空气压力变化，压力传感器安装在电堆空气出口处，实时采集电堆出口处的空气压力数据，并将该空气压力数据发送给fcu11。fcu11还用于将该空气压力数据与第四预定阈值进行比较，得到第一比较结果，该第四预定阈值和上述第一预定阈值可以是同一值，是系统设定的反应最佳空气压力。在另一个可选实施例中，第一比较结果可以是该空气压力数据相对于第四预定阈值的偏差值，也可以是该空气压力数据相对于第四预定阈值的变化率。上述第四预定阈值可以根据需要灵活进行设置。

在上述第一比较结果大于第五预定阈值时，采用模糊控制模式调节第一背压调节器12的开启角度，在上述第一比较结果小于或者等于第五预定阈值时，采用pid控制模式调节第一背压调节器12的开启角度。由于氢燃料电动汽车的驱动电机及控制器的工作环境恶劣，工作负荷与转速变化范围大，对空气压力的控制实行模糊-pid复合控制策略，实现对空气压力的精确控制，使用fcu11协调两种控制模式之间的切换，使两种控制模式在不同范围内发挥优势，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。

在一个具体实施方式中，调节上述第一背压调节器12的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。通过调节燃料电池电堆的空气流道出口处的第一背压调节器12的开启角度，来控制空气流道内的气体压力，在调节时要考虑氢气流道内的气体压力与空气流道内的气体压力的差值维持在一个范围内，目的是为了维持反应膜两侧气体压力的平衡，不会出现因为一侧气体压力过大而导致损伤反应膜的问题。

在本发明实施例中还提供了一种气体压力控制方法，该方法应用于fcu11，图2是根据本发明实施例的气体压力控制方法的一个流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤s201：获取燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据；燃料电池控制器fcu11获取燃料电池的实时输出功率。

步骤s202：根据空气压力数据调节第一背压调节器12的开启角度，其中，第一背压调节器12安装于燃料电池电堆的空气出口处。具体地，在该空气压力数据大于或者等于第一预定阈值时，增大第一背压调节器12的开启角度，在该空气压力数据小于该第一预定阈值时，减小第一背压调节器12的开启角度。其中，该第一预定阈值可以是系统设定的反应最佳空气压力值。

通过上述步骤，获取燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据，根据空气压力数据调节第一背压调节器12的开启角度。当燃料电池的输出功率下降时，空气输入流量减小，导致燃料电池电堆的空气出口处的空气压力数据减小，当该空气压力数据小于第一预定阈值时，减小第一背压调节器12的开启角度，从而增大流道内的空气压力；当燃料电池的输出功率升高时，空气输入流量增加，导致燃料电池电堆出口处的空气压力数据增大，当该空气压力数据大于或者等于第一预定阈值时，增大第一背压调节器12的开启角度，从而减小流道内的空气压力，以此实现燃料电池电堆内部空气流道的湿度和压力的相对稳定。从而解决了现有技术中燃料电池流道内空气压力过低会影响燃料电池反应效率，空气压力过高会导致反应膜两侧气体压差增大容易损伤反应膜的问题。

上述步骤s202涉及到根据空气压力数据调节第一背压调节器12的开启角度包括：将空气压力数据与第三预定阈值进行比较，得到第一比较结果，在第一比较结果大于第四预定阈值时，采用模糊控制模式调节第一背压调节器12的开启角度，在第一比较结果小于或者等于第四预定阈值时，采用pid控制模式调节第一背压调节器12的开启角度。该第四预定阈值和上述第一预定阈值可以是同一值，是系统设定的反应最佳空气压力，在另一个可选实施例中，第一比较结果可以是该空气压力数据相对于第四预定阈值的偏差值，也可以是该空气压力数据相对于第四预定阈值的变化率。由于氢燃料电动汽车的驱动电机及控制器的工作环境恶劣，工作负荷与转速变化范围大，对空气压力的控制实行模糊-pid复合控制策略，实现对空气压力的精确控制，使用fcu11协调两种控制模式之间的切换，使两种控制模式在不同范围内发挥优势，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。

在一个具体实施方式中，调节上述第一背压调节器12的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。通过调节燃料电池电堆的空气流道出口处的第一背压调节器12的开启角度，来控制空气流道内的气体压力，在调节时要考虑氢气流道内的气体压力与空气流道内的气体压力的差值维持在一个范围内，目的是为了维持反应膜两侧气体压力的平衡，不会出现因为一侧气体压力过大而导致损伤反应膜的问题。

本发明实施例还提供了一种气体压力控制系统，图3是根据本发明实施例的气体压力控制系统的另一个结构框图，如图3所示包括：燃料电池控制器fcu11以及第二背压调节器32，第二背压调节器32与fcu11连接，第二背压调节器32安装于燃料电池电堆的氢气出口处，fcu11用于获取燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据，并根据氢气压力数据调节第二背压调节器32的开启角度。具体地，当燃料电池电堆输入的氢气流量增多，致使氢气流道内的氢气压力增大，当出口处的氢气压力数据大于或者等于第二预定阈值时，增大第二背压调节器32的开启角度，从而减小电堆内部氢气流道内的氢气压力，在氢气压力数据小于第二预定阈值时，减小第二背压调节器32的开启角度，从而增大氢气流道内的氢气压力，以此实现燃料电池电堆内部氢气流道的湿度和压力的相对稳定。上述第二预定阈值可以根据需要灵活进行设置。从而解决了现有技术中燃料电池流道内氢气压力过低会影响燃料电池反应效率，氢气压力过高会导致反应膜两侧气体压差增大容易损伤反应膜的问题。

在一个可选实施例中，该气体压力控制系统还包括安装于燃料电池电堆的氢气出口处的第二压力传感器，用于采集氢气压力数据，并将氢气压力数据发送至fcu11。第二压力传感器安装在电堆氢气出口处，实时采集电堆出口处的氢气压力数据，并将该氢气压力数据发送给fcu11，fcu11还用于将氢气压力数据与第六预定阈值进行比较，得到第二比较结果，该第六预定阈值和上述第二预定阈值可以是同一值，是系统设定的反应最佳氢气压力。在另一个可选实施例中，第二比较结果可以是氢气压力数据相对于第六预定阈值的偏差值，也可以是氢气压力数据相对于第六预定阈值的变化率。上述第六预定阈值可以根据需要灵活进行设置。

在上述第二比较结果大于第七预定阈值时，采用模糊控制模式调节第二背压调节器32的开启角度，在第二比较结果小于或者等于第七预定阈值时，采用pid控制模式调节第二背压调节器32的开启角度。由于氢燃料电动汽车的驱动电机及控制器的工作环境恶劣，工作负荷与转速变化范围大，对氢气压力的控制实行模糊-pid复合控制策略，实现对氢气压力的精确控制，使用fcu11协调两种控制模式之间的切换，使两种控制模式在不同范围内发挥优势，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。

在一个具体实施方式中，调节上述第二背压调节器32的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。通过调节燃料电池电堆的氢气流道出口处的第二背压调节器32的开启角度，来控制氢气流道内的气体压力，在调节时要考虑氢气流道内的气体压力与空气流道内的气体压力的差值维持在一个范围内，目的是为了维持反应膜两侧气体压力的平衡，不会出现因为一侧气体压力过大而导致损伤反应膜的问题。

为了更好地利用能源，在一个可选实施例中，该气体压力控制系统还包括循环泵，该循环泵安装于燃料电池电堆的氢气出口处与燃料电池电堆的氢气入口处之间，用于将氢气出口处排出的氢气通过循环泵再通入氢气入口处。氢气出口处排出的氢气如果直接排进空气中，会造成资源的浪费，因此在氢气出口处与氢气入口处之间设置一个循环泵，使排出的氢气再进入氢气流道内，避免了资源浪费。

在本发明实施例中还提供了一种气体压力控制方法，该方法应用于fcu11，图4是根据本发明实施例的气体压力控制方法的另一个流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤s401：获取燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据；fcu11实时获取氢气出口处的氢气压力数据。

步骤s402：根据氢气压力数据调节第二背压调节器32的开启角度，其中，第二背压调节器32安装于燃料电池电堆的氢气出口处。具体地，在氢气压力数据大于或者等于第二预定阈值时，增大第二背压调节器32的开启角度，在该氢气压力数据小于该第二预定阈值时，减小第二背压调节器32的开启角度。其中，该第二预定阈值可以是系统设定的反应最佳氢气压力值。

通过上述步骤，获取燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据，根据氢气压力数据调节第二背压调节器32的开启角度。当氢气输入流量减小时，导致燃料电池电堆的氢气出口处的氢气压力数据减小，当该氢气压力数据小于第二预定阈值时，减小第二背压调节器32的开启角度，从而增大流道内的氢气压力；当氢气输入流量增加时，导致燃料电池电堆出口处的氢气压力数据增大，当该氢气压力数据大于或者等于第二预定阈值时，增大第二背压调节器32的开启角度，从而减小流道内的氢气压力，以此实现燃料电池电堆内部氢气流道的湿度和压力的相对稳定。从而解决了现有技术中燃料电池流道内氢气压力过低会影响燃料电池反应效率，氢气压力过高会导致反应膜两侧气体压差增大容易损伤反应膜的问题。

上述步骤s402涉及到根据氢气压力数据调节第二背压调节器32的开启角度包括：将氢气压力数据与第五预定阈值进行比较，得到第二比较结果，在第二比较结果大于第六预定阈值时，采用模糊控制模式调节第二背压调节器32的开启角度，在第二比较结果小于或者等于第六预定阈值时，采用pid控制模式调节第二背压调节器32的开启角度。该第六预定阈值和上述第二预定阈值可以是同一值，是系统设定的反应最佳氢气压力，在另一个可选实施例中，第二比较结果可以是该氢气压力数据相对于第六预定阈值的偏差值，也可以是该氢气压力数据相对于第六预定阈值的变化率。由于氢燃料电动汽车的驱动电机及控制器的工作环境恶劣，工作负荷与转速变化范围大，对氢气压力的控制实行模糊-pid复合控制策略，实现对氢气压力的精确控制，使用fcu11协调两种控制模式之间的切换，使两种控制模式在不同范围内发挥优势，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。

在一个具体实施方式中，调节上述第二背压调节器32的开启角度之后，氢气通道内的氢气压力值与空气通道内的空气压力值的差值属于预设范围。通过调节燃料电池电堆的氢气流道出口处的第二背压调节器32的开启角度，来控制氢气流道内的气体压力，在调节时要考虑氢气流道内的气体压力与空气流道内的气体压力的差值维持在一个范围内，目的是为了维持反应膜两侧气体压力的平衡，不会出现因为一侧气体压力过大而导致损伤反应膜的问题。

图5是根据本发明实施例的模糊-pid复合控制方式逻辑图，如图5所示，将获取到的实时空气压力值与系统设定的反应最佳空气压力值(相当于上述第三预定阈值)进行分析，计算偏差量以及变化率，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。

图6是根据本发明实施例的气体压力控制方法的再一个流程图，如图6所示，在一个可选实施例中，燃料电池控制器fcu11接收燃料电池的电堆的输出功率信号，判断输出功率的变化；如果输出功率减小，则燃料电池控制器fcu11控制减小空压机功率，以此减少输入电堆的空气流道内部的空气流量，如果输出功率增大，则燃料电池控制器fcu11控制增大空压机功率，以此增加输入电堆的空气流道内部的空气流量；在燃料电池的电堆出口处的压力传感器采集流道内部的实时空气压力数据，并将压力数据发送给燃料电池控制器fcu11；fcu11采用模糊-pid复合控制方式控制背压调节器的开启角度，以此实现电堆的空气流道内部的湿度和压力的相对稳定。

图7是根据本发明实施例的气体压力控制系统的具体装置示意图。如图7所示，在一个可选实施例中，燃料电池电堆的空气流道出口处安装有第一压力传感器702，氢气流道出口处安装有第二压力传感器701，在燃料电池电堆的氢气进气口处安装有第二节流阀703，在空气入口处安装有第一节流阀704，在空气出口处安装有第一背压调节器705，在氢气出口处安装有第二背压调节器706，在氢气出口处与氢气入口处之间安装有循环泵711。随着燃料电池输出功率的变化，燃料电池控制器fcu11分别控制第一节流阀703和第二节流阀704，从而控制空气流量和氢气流量，当流道内的气体压力变化时，第一压力传感器702和第二压力传感器701将出口处的气体压力数据发送给fcu11，在空气压力数据大于或等于系统设定的最佳反应空气压力时，fcu11控制第一背压调节器705增大开启角度，在空气压力数据小于系统设定的最佳反应空气压力时，fcu11控制第一背压调节器705减小开启角度，同时计算空气压力数据相对于系统设定的最佳反应空气压力的偏差量以及变化率，在偏差或者变化率较大的情况下，用模糊控制模式，发挥模糊控制快速性和抗干扰性能强的优势，在偏差和变化率都较小的情况下，用pid控制模式，发挥pid控制的稳态特性好，控制精度高的优势。fcu11对第二背压调节器706的调节，原理同第一背压调节器705，同时，应保证在对第一背压调节器705和第二背压调节器706调整开启角度之后，空气压力数据和氢气压力数据的差值维持在一个范围内，目的是为了维持反应膜两侧气体压力的平衡，不会出现因为一侧气体压力过大而导致损伤反应膜的问题。同时，循环泵711可以使氢气出口处排出的氢气通过循环泵711再进入到氢气入口处，节约能源，提高氢气利用率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。