S60)。
[0081]另外，当氢净化阀的打开(氢净化)由于排出的氢的浓度而延迟时，因为在氢浓度降低至低于参考浓度的同时阳极中杂质增多，在氢净化阀40打开并然后关闭的下一次氢净化中，打开周期相比较于先前的打开周期可以缩短。作为直接的结果，这使氢净化阀40的打开/关闭操作(净化操作)增加一定的频率。即，氢净化阀40打开并然后关闭的净化操作可以进一步以一定的频率进行。
[0082]在这种情况下，净化的频率可以与延迟时间成比例地增加，更具体地，可以使用相对于每分钟的延迟时间增加一次预设时间的氢净化阀的打开的技术。
[0083]例如，当氢净化延迟约三分钟，在下一次净化中(氢净化阀的打开时间点)，向该打开时间进一步增加三次约0.1秒的打开，从而进行总共四次的氢净化(例如，氢净化阀的净化操作)。
[0084]在设置参考压差中，由于排气量根据燃料电池系统的设计以及构成燃料电池系统的部件在氢净化阀的打开时变化，在氢净化阀的进口和出口端的参考压差(例如，阳极与阴极之间的参考压力)需要根据系统的类型不同地进行设置。
[0085]在相同的系统中，当压差相等时，排气量可以彼此相似，且参考压差需要根据系统进行设置。
[0086]根据系统的压差的变化，电池组的电池之间的电压偏差、持久性、效率和燃料效率可能改变。当压差过度时，可能显示出排气量的增加、电池组电池之间的电压偏差的减少、持久性的增加、燃料效率的降低和效率的改善。当压差不足时，可能显示出排气量的降低、电池组电池之间的电压偏差的增加、持久性的降低、燃料效率的提高和效率的下降。
[0087]因此，当压差通过测试设置时，如图7所示，必须检查当发生电池组电池之间的电压偏差小于一定值时的压差范围，并且然后，如图8所示，必须检查在上述压差范围内的持久性降低的范围并然后比较在持久性未降低的压差范围内的燃料效率和效率。
[0088]因此，根据本发明的示例性实施方式的用于燃料电池的净化控制系统和方法可以通过将排出的氢的浓度保持在希望的水平来增加针对着火和爆炸的稳定性。另外，可以在氢净化阀打开时，通过凭借压力差的控制(例如，阳极和阴极的压力控制器)而保持恒定的压力差之后使氢以恒定的速度经氢净化阀排出，从而精确地将阳极控制在希望的浓度。这样，通过管理杂质(例如，氮和水/水蒸气)，可以防止燃料电池组的劣化。而且，由于没有进行过度的氢净化，可以提高氢的利用和燃料效率。
[0089]本发明已参照其示例性实施方式进行了详细描述。然而，本领域技术人员将意识到，可以不偏离本发明的原理和精神在这些实施方式中做出改变，本发明的范围在所附权利要求及其等效物中限定。
【主权项】
1.一种用于燃料电池的净化控制方法，包括以下步骤: 通过一个或多个传感器，测量阳极和阴极的压力； 通过控制器，基于所述一个或多个传感器所测量的压力，控制所述阳极和所述阴极的压力，从而将所述阳极与所述阴极之间的压力差保持在大约预设的参考压差； 通过所述控制器，根据车辆所需的燃料电池组的输出，确定打开时间和打开周期；以及 通过所述控制器，控制氢净化阀，从而根据所确定的打开时间和打开周期打开所述氢净化阀。2.根据权利要求1所述的净化控制方法，其中当所述阳极与所述阴极之间的压力差小于所述参考压差时，使所述阳极的压力增大，并且当所述阳极与所述阴极之间的压力差大于所述参考压差时，使所述阴极的压力增大。3.根据权利要求1所述的净化控制方法，其中当所述阳极与所述阴极之间的压力差小于所述参考压差时，使所述阳极的压力增大“阴极压力-阳极压力+参考压差”的值，并且当所述阳极与所述阴极之间的压力差大于所述参考压差时，使所述阴极的压力增大“阳极压力-阴极压力-参考压差”的值。4.根据权利要求1所述的净化控制方法，其中随着所述燃料电池组的输出变得越小，所述氢净化阀的打开时间和打开周期越缩短。5.根据权利要求1所述的净化控制方法，其中所述氢净化阀的打开时间和打开周期由以下式⑴和式⑵确定: 打开时间(秒)=汽车输出㈧X常数I...(I) 打开周期Iff (秒)=汽车输出㈧X常数2...(2) 此处，常数I和常数2为预设的值。6.根据权利要求1所述的净化控制方法，还包括监测经由排气口排出的氢的浓度的步骤， 当排出的氢的浓度小于预设的参考浓度时，所述氢净化阀根据所确定的打开时间和打开周期打开。7.根据权利要求6所述的净化控制方法，其中当排出的氢的浓度等于或大于预设的参考浓度时，延迟所述氢净化阀的打开，并且在所述氢净化阀打开并然后关闭的下一次氢净化中，还进行所述氢净化阀的除将要在当时进行的净化操作外的净化操作。8.根据权利要求7所述的净化控制方法，其中在所述氢净化阀打开并然后关闭的下一次氢净化中，所述氢净化阀的净化操作进一步以与延迟时间成比例的频率进行。9.根据权利要求8所述的净化控制方法，其中相对于每分钟的所述延迟时间，增加一次预设时间的所述氢净化阀的打开。10.一种用于燃料电池的净化控制系统，其包含: 燃料电池组； 氢净化阀，其配置成打开或关闭； 一个或多个传感器，其配置成测量所述燃料电池组的阳极和阴极的压力； 控制器，其编程为控制所述阳极和所述阴极的压力从而使所述阳极与所述阴极之间的压力差保持在大约预设的参考压差，根据所述燃料电池组所需的输出来确定打开时间和打开周期，并控制所述氢净化阀根据所确定的打开时间和打开周期来打开。11.根据权利要求10所述的净化控制系统，其中当所述阳极与所述阴极之间的压力差小于所述参考压差时，使所述阳极的压力增大，并且当所述阳极与所述阴极之间的压力差大于所述参考压差时，使所述阴极的压力增大。12.根据权利要求10所述的净化控制系统，其中当所述阳极与所述阴极之间的压力差小于所述参考压差时，使所述阳极的压力增大“阴极压力-阳极压力+参考压差”的值，并且当所述阳极与所述阴极之间的压力差大于所述参考压差时，使所述阴极的压力增大“阳极压力-阴极压力-参考压差”的值。13.根据权利要求10所述的净化控制系统，其中随着车辆所需的所述燃料电池组的输出变得越小，所述氢净化阀的打开时间和打开周期越缩短。14.根据权利要求10所述的净化控制系统，其中所述氢净化阀的打开时间和打开周期由以下式⑴和式⑵确定: 打开时间(秒)=汽车输出㈧X常数I...(I) 打开周期(秒)=汽车输出㈧X常数2...(2) 此处，常数I和常数2为预设的值。15.根据权利要求10所述的净化控制系统，其还包括监测经由车辆排气口排出的氢的浓度， 当排出的氢的浓度小于预设的参考浓度时，所述氢净化阀控制成所述氢净化阀根据所确定的打开时间和打开周期打开。16.根据权利要求15所述的净化控制系统，其中当排出的氢的浓度等于或大于预设的参考浓度时，延迟所述氢净化阀的打开，并且在所述氢净化阀打开并然后关闭的下一次氢净化中，还进行所述氢净化阀的除将在当时进行的净化操作外的净化操作。17.根据权利要求16所述的净化控制系统，其中在所述氢净化阀打开并然后关闭的下一次氢净化中，所述氢净化阀的净化操作进一步以与延迟时间成比例的频率进行。18.根据权利要求17所述的净化控制系统，其中相对于每分钟的所述延迟时间，增加一次预设时间的所述氢净化阀的打开。19.一种包含由控制器执行的程序指令的非瞬时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包含: 基于从安装在车辆中的一个或多个传感器所测量的压力来控制所述车辆的燃料电池组的阳极和阴极的压力从而使所述阳极与所述阴极之间的压力差保持在大约预设的参考压差的程序指令； 根据所述燃料电池组所需的输出来确定打开时间和打开周期的程序指令；以及 根据所确定的打开时间和打开周期来控制氢净化阀的打开的程序指令。
【专利摘要】本发明提供净化控制系统和方法。具体地，一个或多个传感器测量燃料电池组的阳极和阴极的压力。控制器控制阳极和阴极的压力，从而阳极与阴极之间的压力差保持在预设的参考压差。控制器还根据车辆所需的燃料电池组的输出来确定打开时间和打开周期，并根据所确定的打开时间和打开周期来打开和关闭氢净化阀。
【IPC分类】H01M8/22, H01M8/04
【公开号】CN104979571
【申请号】CN201410693893
【发明人】裴昊骏
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年11月26日
【公告号】DE102014223737A1, US20150295255