用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的系统和方法与流程

本发明涉及用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的系统和方法，更具体地，本发明涉及用于发电的燃料电池的控制调度(scheduling)，从而校正感测供应至燃料电池的氢气压力的压力传感器的偏移量。

背景技术：

1、燃料电池是这种类型的发电装置，其将由燃料的氧化产生的化学能直接转化为电能。燃料电池与化学电池基本相同之处在于燃料电池使用氧化和还原反应，但与在封闭系统中发生电池反应的化学电池不同，在燃料电池中，从外部连续地供应反应物，并且将反应生成物连续地移除到系统的外部。近来，燃料电池发电系统已经投入实际使用，并且由于燃料电池的反应生成物是纯水，因此正在积极进行研究以将燃料电池用作环保车辆的能源。

2、燃料电池系统包括通过化学反应来产生电能的燃料电池堆、向燃料电池堆的空气极供应空气的空气供应装置，以及向燃料电池堆的氢气极供应氢气的燃料供应装置。也就是说，向燃料电池堆的阴极供应含有氧气的空气，并且向燃料电池堆的阳极供应氢气。

3、质子交换膜/聚合物电解质膜燃料电池通过氧气和氢气的化学反应来发电，另外还产生热量和水。聚合物电解质膜燃料电池的化学反应式如下。

4、

5、用于发电的燃料电池系统可以以各种尺寸来安置，以提供电力和热量。一般而言，用于发电的燃料电池是指输出为25kw以上并且以装置类型运行的燃料电池。用于发电的燃料电池使用多个燃料电池系统，例如用于车辆的燃料电池，并且由于总是产生需求的输出可以运行相对较长的时间而不停机。

6、在用于车辆的燃料电池的情况下，氢气压力传感器的偏移校正可能会在频繁的停机或熄火期间进行。然而，在用于发电的燃料电池的情况下，难以校正氢气压力传感器的偏移量，并且存在的问题在于由于产生的偏移量而难以确保燃料电池堆的耐久性。

7、以上描述为背景技术的事项仅用于提高对本发明的背景的理解，而不应当被视为承认这些事项对应于本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、为了实现上述目的，本发明旨在提供一种用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的系统和方法。

2、为了实现上述目的，根据本发明的用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的系统包括：一个或更多个燃料电池模块、监测单元、发电控制单元和校正控制单元，在所述一个或更多个燃料电池模块中通过独立地向燃料电池堆供应氢气或空气来单独地控制发电，所述一个或更多个燃料电池模块包括压力传感器以感测供应至燃料电池堆的氢气压力；所述监测单元监测是否需要对一个或更多个燃料电池模块的压力传感器进行偏移校正；所述发电控制单元单独地控制一个或更多个燃料电池模块继续发电或停止发电；所述校正控制单元基于预设的偏移校正周期或监测单元关于是否需要校正的监测而在停止发电的状态下校正燃料电池模块的压力传感器的偏移量。

3、监测单元可以基于压力传感器的输出值或燃料电池堆的发电状态来监测是否需要校正压力传感器。

4、包括在一个或更多个燃料电池模块的每个中的压力传感器设置有多个传感器，如果来自包括在压力传感器中的多个传感器的输出值之间的误差大于或等于预设的误差，则监测单元可以确定出需要校正压力传感器。

5、如果燃料电池堆的最小电池电压与平均电池电压的比值小于或等于预定的比值，则监测单元可以确定出需要校正压力传感器。

6、发电控制单元可以使由监测单元确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，校正控制单元可以校正通过发电控制单元而停止发电的燃料电池模块的压力传感器的偏移量。

7、一个或更多个燃料电池模块的每个包括低压蓄电池，所述低压蓄电池充电以存储燃料电池堆产生的电力，或者放电以补充燃料电池堆产生的电力，发电控制单元可以将包括在由监测单元确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块中的低压蓄电池充电至预设的第一所需充电量，然后使由监测单元确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，所述预设的第一所需充电量基于在燃料电池模块停止发电的状态下的电力消耗和重新启动所需的电量。

8、所述系统进一步包括高压蓄电池，所述高压蓄电池存储从一个或更多个燃料电池模块输出的电力或者放电以补充从一个或更多个燃料电池模块输出的电力，发电控制单元可以将高压蓄电池充电至预设的第二所需充电量，然后使由监测单元确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，所述第二所需充电量基于由监测单元确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块的数量。

9、监测单元可以基于与包括在一个或更多个燃料电池模块中的压力传感器的偏移量大小的平均值的偏差来设置压力传感器的偏移校正顺序，发电控制单元可以根据由监测单元设置的顺序，使确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块顺序地停止发电。

10、为了实现上述目的，根据本发明的用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的方法包括以下步骤：监测是否需要对包括在一个或更多个燃料电池模块中的用于感测供应至燃料电池堆的氢气压力的压力传感器进行偏移校正，其中一个或更多个燃料电池模块独立地向燃料电池堆供应氢气或空气，从而单独地控制发电；单独地控制一个或更多个燃料电池模块继续发电或停止发电；基于预设的偏移校正周期或者监测步骤中的是否需要校正，在停止发电的状态下校正燃料电池模块的压力传感器的偏移量。

11、在监测步骤中，基于压力传感器的输出值或燃料电池堆的发电状态来监测是否急需校正压力传感器。

12、在监测步骤中，如果来自包括在一个或更多个燃料电池模块的每个中的压力传感器中的多个传感器的输出值之间的误差大于或等于预设的误差，则可以确定出需要校正压力传感器。

13、在监测步骤中，如果燃料电池堆的最小电池电压与平均电池电压的比值小于或等于预定的比值，则可以确定出需要校正压力传感器。

14、在控制步骤中，可以使在监测步骤中确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，在校正步骤中，可以校正在控制步骤中停止发电的燃料电池模块的压力传感器的偏移量。

15、一个或更多个燃料电池模块的每个包括低压蓄电池，所述低压蓄电池充电以存储燃料电池堆产生的电力，或者放电以补充燃料电池堆产生的电力，在控制步骤中，可以将包括在监测步骤中确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块中的低压蓄电池充电至预设的第一所需充电量，然后可以进行控制使在监测步骤中确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，所述第一所需充电量基于在燃料电池模块停止发电的状态下的电力消耗和重新启动所需的电量。

16、可以进一步包括高压蓄电池，所述高压蓄电池存储从一个或更多个燃料电池模块输出的电力，或者放电以补充从一个或更多个燃料电池模块输出的电力，在控制步骤中，可以将高压蓄电池充电至预设的第二所需充电量，然后可以进行控制使在监测步骤中确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块停止发电，所述第二所需充电量基于在监测步骤中确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块的数量。

17、所述方法可以进一步包括：在控制步骤之前，基于与包括在一个或更多个燃料电池模块中的压力传感器的偏移量大小的平均值的偏差来设置压力传感器的偏移校正顺序的步骤，在控制步骤中，根据在设置步骤中设置的顺序，可以将确定为需要校正压力传感器的燃料电池模块控制为顺序地停止发电。

18、根据本发明的用于校正燃料电池的压力传感器的偏移量的系统和方法，使根据压力传感器的感测的输出值与压力的实际值之间的误差最小化，相应地，可以确保供应至燃料电池堆的氢气压力的控制精度。