防止在催化剂加热时由于故障的压力传感器导致的意外的氢气流入阴极的控制策略

摘要

本发明涉及防止在催化剂加热时由于故障的压力传感器导致的意外的氢气流入阴极的控制策略。具体地，一种方法，其用于确定在燃料电池系统中经过注射器的气体流和经过阀的气体流。方法包括确定流经注射器的气体的注射器流量估计并确定流经阀的气体的阀流量估计。方法还包括计算误差，所述误差为注射器流量估计和阀流量估计之间的差，并且基于所述误差调整经过阀的气体流。

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于防止意外的氢气流入燃料电池堆的阴极侧的方法，更具体地，涉及通过限制到阴极侧的氢气流，防止在催化剂加热期间意外的氢气流入燃料电池堆的阴极侧的方法，直到能够确定阀流量估计的精确性。

背景技术

氢气由于其清洁并可用于燃料电池中高效发电，是一种很有吸引力的燃料。氢燃料电池是一种电化学装置，包括阳极和阴极以及置于其间的电解质。阳极接收氢气，阴极接收氧气或空气。氢气在阳极中分解产生自由氢质子和电子。氢质子穿过电解质达到阴极。氢质子与氧气和电子在阴极中反应生成水。来自阳极的电子无法穿过电解质，于是被引导在送至阴极之前流经负载做功。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）为汽车常用燃料电池。PEMFC通常包括固体聚合物电解质质子传导膜，例如全氟磺酸膜。阳极和阴极典型地包括细粒状的催化剂颗粒，通常为铂（Pt），担载于碳颗粒上并与离聚物混合。催化剂混合物被沉积在膜的相对面上。阳极催化剂混合物、阴极催化剂混合物以及膜的组合限定膜电极组件（MEA）。MEA制造相对昂贵并且需要一定的条件才能有效操作。

数个燃料电池典型组合于燃料电池堆中以产生期望的功率。燃料电池堆接收阴极输入气体，典型地为压缩机加压通过电池堆的气体流。并非所有氧气都被电池堆消耗，部分空气作为阴极废气排出，其可能包括电池堆副产物水。燃料电池堆同样接收流入电池堆阳极侧的阳极氢输入气体。

燃料电池堆典型地包括一系列置于电池堆中数个MEA之间的双极板，其中双极板和MEA都介于两个端板之间。双极板包括针对电池堆中的相邻燃料电池的阳极侧和阴极侧。双极板阳极侧上具有阳极气流通道，其可使阳极反应气体流向各自的MEA。双极板阴极侧上提供有阴极气流通道，其可使阴极反应气体流向各自的MEA。一个端板包括阳极气流通道，另一端板包括阴极气流通道。双极板和端板由导电材料制成，例如不锈钢或导电复合物。端板将燃料电池产生的电力导出电池堆。双极板还包括冷却流体流经的流动通道。

MEA可渗透，因此可使空气中的氮气从堆阴极侧穿过并在堆阳极侧收集，在工业上称为氮气串扰（nitrogen cross-over）。即使阳极侧压力可能略高于阴极侧压力，阴极侧分压也会使氧气和氮气透过膜。渗透的氧气在阳极催化剂存在下反应，但燃料电池堆阳极侧中渗透的氮气稀释了氢气。若氮气浓度增至高于一定百分比，例如50%，燃料电池堆会变得不稳定以及可能失效。

现有技术中已知在燃料电池堆的阳极废气出口处设置排出阀，以将氮气从堆阳极侧排出。现有技术还已知采用模型估算阳极侧中氮气摩尔分数，以确定何时进行阳极侧或阳极子系统的排放。但是，模型估算可能含有误差，尤其是当燃料电池系统的部件随着时间发生老化时。如果阳极氮气摩尔分数估算明显高于实际氮气摩尔分数，那么燃料电池系统将排出超过必要的阳极气体，即，将浪费燃料。如果阳极氮气摩尔分数估算明显低于实际氮气摩尔分数，系统不排出足够的阳极气体，可能使燃料电池缺乏反应物，这可能损坏燃料电池堆中的电极。

在燃料电池系统中，氢气能够被引入空气入口以在燃料电池堆的阴极侧中反应以用于产生热量的目的。典型地，其通过使氢气从阳极通过具有已知孔尺寸的阀直接流入阴极而完成。为了控制产生的热量，氢气流必须被精确地控制。因此，在本领域中需要确保当氢气从阳极直接流入阴极入口时不会发生意外的氢气流动。

发明内容

本发明公开了一种方法，其用于确定在燃料电池系统中经过注射器的气体流和经过阀的气体流。方法包括确定流经注射器的气体的注射器流量估计并确定流经阀的气体的阀流量估计。方法还包括计算误差，所述误差为注射器流量估计和阀流量估计之间的差，并且还包括基于所述误差调整经过阀的气体流。

以下说明和从属权利要求配合附图，本发明其他特征将变的明显。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种提供用于从燃料电池系统的阳极子系统到阴极子系统的氢气流的请求的方法，所述方法包括：

接收用于从阳极子系统到阴极子系统的氢气流的请求；

提供预定量的所请求的氢气流，所述预定量大约小于氢气流的所请求的量；

确定用于流经注射器到阳极子系统的氢气的注射器流量估计；

确定用于在管线中流经阀的氢气的阀流量估计，所述管线连接阳极子系统到阴极子系统；

计算误差，所述误差是注射器流量估计和阀流量估计之间的差；以及

如果计算的误差在预定阈值以下，通过提供已经被请求的氢气的全部量，完成用于氢气流的请求，如果计算的误差在预定阈值以上，调整用于氢气流的请求。

2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，确定用于流经阀的氢气的阀流量估计包括测量在阀上游的管线中的氢气压力和测量在阀下游的管线中的氢气压力。

3. 根据方案2所述的方法，其特征在于，确定用于流经阀的氢气的阀流量估计包括使用等式：

其中是亚音速流的氢气的摩尔流量，是以kPa为单位的阳极回路中的压力，即阳极高压力侧，是阀的横截面积，是阳极排出气体的分子量，可用于此项的相等物是值k_v，是理想气体常数，约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1，是燃料电池堆的冷却剂入口处的冷却剂温度，是比容与比热的比，对于氢气比容与比热的比值为1.4，是由压力传感器测量的以kPa为单位的阴极入口的压力，也称为低压力侧。

4. 根据方案1所述的方法，其特征在于，确定用于流经注射器的氢气的注射器流量估计包括使用等式：

其中是亚音速流的通过注射器的氢气的摩尔流量，是注射器上游的阳极输入管线的压力，是注射器的横截面积，是用于考虑注射器的部件之间的变化和其他未知因素的适配因子，是氢燃料的分子量，是比容与比热的比，对于氢气该值为1.4，是理想气体常数，约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1，是注射器上游的阳极输入管线中的氢气温度。

5. 根据方案1所述的方法，其特征在于，如果计算的误差在预定阈值以上，调整用于氢气流的请求包括控制阳极子系统的压力。

6. 根据方案1所述的方法，其特征在于，阀从阳极子系统提供氢气到阴极子系统，从而提供燃料电池堆的阴极催化剂加热。

7. 根据方案1所述的方法，其特征在于，为预定量的氢气量是小于所请求量的量。

8. 一种提供用于从燃料电池系统的阳极子系统到阴极子系统的氢气流的阴极催化剂加热请求的方法，所述方法包括：

接收用于阴极催化剂加热的请求；

提供满足阴极催化剂加热请求所需的预定量的氢气流，所述预定量的氢气流小于满足阴极催化剂加热请求所需的量；

确定用于流经注射器并进入阳极子系统的氢气的注射器流量估计；

确定用于在管线中流经阀的氢气的阀流量估计，所述管线连接阳极子系统到阴极子系统；

计算误差，所述误差是注射器流量估计和阀流量估计之间的差；以及

如果计算的误差在预定阈值以下，通过提供为了阴极催化剂加热已经被请求的氢气的全部量，完成用于阴极催化剂加热的请求，如果计算的误差在预定阈值以上，调整用于阴极催化剂请求的氢气流。

9. 根据方案8所述的方法，其特征在于，确定用于流经阀的氢气的阀流量估计包括测量在阀上游的管线中的氢气压力和测量在阀下游的管线中的氢气压力。

10. 根据方案9所述的方法，其特征在于，确定用于流经阀的氢气的阀流量估计包括使用等式：

其中是亚音速流的氢气的摩尔流量，是以kPa为单位的阳极回路中的压力，即阳极高压力侧，是阀的横截面积，是阳极排出气体的分子量，可用于此项的相等物是值k_v，是理想气体常数，约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1，是燃料电池堆的冷却剂入口处的冷却剂温度，是比容与比热的比，对于氢气比容与比热的比值为1.4，是由压力传感器测量的以kPa为单位的阴极入口的压力，也称为低压力侧。

11. 根据方案8所述的方法，其特征在于，确定用于流经注射器的氢气的注射器流量估计包括使用等式：

其中是亚音速流的通过注射器的氢气的摩尔流量，是注射器上游的阳极输入管线的压力，是注射器的横截面积，是用于考虑注射器的部件之间的变化和其他未知因素的适配因子，是氢燃料的分子量，是比容与比热的比，对于氢气该值为1.4，是理想气体常数，约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1，是注射器上游的阳极输入管线中的氢气温度。

12. 根据方案8所述的方法，其特征在于，基于计算的误差调整在燃料电池系统中经过阀的氢气流包括控制阀上游的压力。

13. 根据方案8所述的方法，其特征在于，为需要的预定量的氢气流的氢气量小于完成阴极催化剂加热请求所需的量。

14. 根据方案13所述的方法，其特征在于，为预定量的氢气量是直到误差被计算之前提供的最大量的量，所述误差是注射器流量估计和阀流量估计之间的差。

15. 一种用于确定在燃料电池系统中经过注射器的气体流和经过阀的气体流的方法，所述方法包括：

确定用于流经注射器的气体的注射器流量估计；

确定用于流经阀的气体的阀流量估计；

计算误差，所述误差为注射器流量估计和阀流量估计之间的差；以及

基于所述误差调整在燃料电池系统中经过阀的气体流。

16. 根据方案15所述的方法，其特征在于，确定用于流经阀的气体的阀流量估计包括测量在阀上游的管线中的气体压力和测量在阀下游的管线中的气体压力。

17. 根据方案15所述的方法，其特征在于，基于计算的误差调整在燃料电池系统中经过阀的气体流包括控制阀上游的气体压力。

18. 根据方案15所述的方法，其特征在于，注射器位于阳极子系统中，阀位于管线中，所述管线连接阳极子系统到阴极子系统。

19. 根据方案18所述的方法，其特征在于，阀用于从阳极子系统提供氢气到阴极子系统，从而提供燃料电池堆的阴极催化剂加热。

20. 根据方案19所述的方法，其特征在于，从阳极子系统提供到阴极子系统的氢气被限制直到误差被计算，所述误差是注射器流量估计和阀流量估计之间的差。

附图说明

图1为燃料电池系统的简化方块图；

图2是算法的流程图，其用于限制氢气流经阀，直到阀流量估计被确定是精确的；

图3是曲线图，其中x轴是时间，y轴是阴极催化剂加热流，其示出了基于意外的氢气流的确定的氢气流量斜坡安排；以及

图4是曲线图，其中x轴是时间，y轴是阴极催化剂加热流，其示出了基于意外的氢气流的确定的氢气流量斜坡安排。

具体实施方式

下面针对用于防止意外的氢气流入燃料电池堆的阴极侧的方法的本发明实施方案的讨论，仅作为示意说明，而绝非意图限定本发明或其应用或用途。

图1为包括燃料电池堆12的燃料电池系统10的简化方块图。来自氢气源14的氢气采用注射器16经阳极输入管线18提供给燃料电池堆12的阳极侧，所述注射器16如2008年1月22授权的美国专利号No.7320840，名称为“Combination of Injector-Ejector for Fuel Cell Systems”中所述的注射器/喷射器，该专利转让给本申请的受让人，在此通过引用结合进来。压力传感器48被包括在阳极输入管线18以测量供给到注射器16的氢气的压力。电池堆12阳极侧的出口处提供的阳极流出物气体在阳极再循环管线20中被引回燃料电池堆12。阳极输入管线18、注射器16、电池12的阳极侧和阳极再循环管线20都是“阳极子系统”的部件，并且阳极输入管线18和阳极再循环管线20组成了本领域技术人员已知的阳极回路。

氮气从燃料电池堆12的阴极侧的串扰，稀释了堆12阳极侧的氢气，因而影响燃料电池堆的性能。因此，有必要周期性地通过排放阀26从阳极子系统中排出阳极流出物气体，以减少阳极子系统，即燃料电池堆12阳极侧，中的氮气量。当排放阀26打开，排出的阳极废气流过排放管线28。

来自压缩机32的空气在管线34中提供给燃料电池堆12的阴极侧。阴极气体沿着阴极气体管线36从燃料电池堆12输出。管线34，堆12的阴极侧和阴极气体管线36都是“阴极子系统”的部件。混合装置38在管线36中提供，用于混合来自堆12的阴极气体和来自管线28的排出的阳极废气。管线30从阳极回路提供氢气到阴极入口管线34。阀46在管线30中被提供以控制从阳极回路到阴极入口管线34的氢气流，如下面更详细讨论的。管线30还包括阀46上游的压力传感器22和阀46下游的压力传感器24，其用于控制阳极子系统和阴极子系统中的压力，使得能够实现经过阀46的所需的流量，如下面更详细描述的。

泵42泵送经过堆12的冷却剂和堆12外侧的冷却剂。尽管为了简便没有示出，散热器和/或热交换器能够被包括在冷却剂管线40中以将燃料电池堆12维持在所需的温度。

控制器44监控和控制燃料电池系统10的阳极子系统和阴极子系统的温度和压力，控制压缩机32的速度，控制从注射器16向堆12的阳极侧的氢气注射，并且控制阳极排放阀26和阀46的位置，以下将更详细说明。

包括直到阀46的管线30的阳极回路中的压力通过压力传感器22监控，其为“高压力侧”，因为阳极子系统被维持在高于阴极子系统的压力，如本领域技术人员已知的。当阀46被打开时，通过压力传感器24监控阀46下游的管线30中的氢气压力，其为“低压力侧”，以下将详细讨论。阀46的孔尺寸是已知的，因此，使用下面的等式，亚音速流的氢气的摩尔流量可被确定。

其中是亚音速流的氢气的摩尔流量，是阳极回路中的压力（以kPa为单位），即阳极高压力侧，是阀46的横截面积，是阳极出口气体的分子量（可用于此项的相等物是值k_v），是理想气体常数（约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1），是燃料电池堆12的冷却剂入口处的冷却剂温度，是比容与比热的比（对于氢气该值为1.4），是由压力传感器24测量的阴极入口的压力（以kPa为单位），也称为低压力侧。

从等式（1）可见通过控制阳极低压力侧，给定已知的低压力侧，能够实现所需的流量。如果低压力侧发生变化，控制器44调整阳极高压力侧，以相应地维持所需的流量。

如果压力传感器22或24中的一个发生故障而是其读出比实际压力更高或更低的值，流经阀46的氢气的流量估计使用上面的等式（1）将不正确地估计通过管线30和阀46进入阴极入口管线34的氢气流。到阴极入口管线34的实际氢气流可以高于或低于预期流。如果到阴极入口管线34的实际氢气流比预计的更高，到阴极入口管线34的过量氢气流可“滑动”，即，通过堆12的阴极侧并通过阴极排气管线36离开燃料电池系统10。这可导致阴极废气氢浓度超过允许的最大限度。

因而，为了确保阀流量估计是准确的，阀流量估计可以与注射器流量估计相比较，注射器流量估计计算通过注射器16进入阳极子系统的氢气流。通过注射器16的氢气流可以使用下面的等式来确定：

其中是亚音速流的通过注射器的氢气的摩尔流量，是注射器16上游的阳极输入管线18的压力，是注射器16的横截面积，是用于考虑注射器16的部件之间的变化和其他未知因素的适配因子，是氢燃料的分子量，是比容与比热的比（对于氢气该值为1.4），是理想气体常数（约为8.3144 kPa·L·mol^-1·K^-1），是注射器16上游的输入管线18中的氢气温度。

注射进入阳极子系统的氢气量减去堆12中的燃料电池反应消耗的氢气量是预计在管线30上流经阀46的氢气流的量。其他因素，例如氢气串扰损失和氢气泄漏流量应当被归入氢流量的估计量，以确保预计流经阀46的氢气流的量的准确估计。

当阀46是打开的，氢气流经阀46的时候，等式（2）的注射器流量模型只能与等式（1）的阀流量模型相比较。当比较等式（2）的注射器流量模型和等式（1）的阀流量模型时遇到的问题是，在问题已经发生以后发生问题的诊断。因而，如果阴极压力传感器24读数高于实际压力和阀46被命令打开以在管线30上使氢气流到堆12的阴极侧，流经管线30的氢气将比预期的更高。因而，令人关心的是这只能在阀46被打开之后被计算并且发生了太多的氢气流经管线30。换句话说，如上所述，问题不被检测直到为时已晚。

为了解决不能运行氢气流诊断或压力传感器诊断直到经过管线30的流动发生的问题，在允许通过在管线30上的阀46的预期氢气流之前，燃料电池系统10的操作条件被调整。因为预期的流量基于预期的热产生量，一旦发生催化剂加热的请求，在阳极子系统中的压力将被调整到满足预期的流量的压力。在用于阀46的阀打开请求发生之前，催化剂加热的请求典型地发生。因而，为了防止由于来自低压力侧的阴极侧压力传感器24的故障压力读数而不希望的氢气在管线30上流入堆12的阴极侧，需要一种在打开阀46之前降低阳极子系统的阳极压力到安全值或正常值的方法。

根据本发明的方法，在阀46被打开和流量估计被证实是准确的之后，如下面更详细讨论的，通过阀46的氢气流量可以提高增加阳极侧压力从保守流量斜坡上升到阴极催化剂加热的预期流量，使得完成燃料电池堆12的阴极催化剂加热的预期的流量被实现。前面讨论的初始氢气流的安全值或正常值能够基于用于阳极侧和阴极侧偏压的最小容许值，阳极侧和阴极侧偏压例如基于可用于稀释添加到阴极子系统的氢气的阴极气流量。因而，使初始氢气流保持在安全值或正常值直到阀46的阀流量估计被确定是准确的方法将允许诊断的足够时间以执行检查而没有管线30上到堆12的阴极侧的不希望的高流量氢气的风险，这会产生排出氢气影响燃料电池系统10的风险。

图2是算法的流程图60，该算法用于限制经过阀46的氢气流直到阀46的阀流量估计被确定是准确的。当阴极催化剂加热请求在判断菱形框62处被接收的时候，算法开始。一旦阴极催化剂加热请求在判断菱形框62被接收，所需要的加热量在框64被选择。在框64选择的所需加热量基于例如初始堆温度和瞬时堆温度的因素，如2010年12月07日公布的，名为“Fuel Cell Design and Control Method to Facilitate Self Heating Through Catalytic Combustion of Anode Exhaust”的美国专利7,846,601所述的，其受让给本申请的受让人并且通过引用并入。

一旦所要求的加热量在框64被确定，所要求的氢气流的量在框66被计算。在框66所要求的氢气流的量的计算值可为提供用于氢气滑动和目标阴极入口氢气浓度的值，其可增加或限制被请求的加热目标。

接下来，算法在判断菱形框68确定是否阀46打开。如果算法在判断菱形框68确定阀46打开，斜坡安排在框70应用于目标流量请求。被应用的斜坡安排可以依据阴极催化剂加热目标对时间的百分比，实现阴极催化剂加热目标所需的氢气的从0%斜坡上升至100%所需的总时间典型地将在几秒的范围内。为了确保不发生回流，即确保阴极气流不进入管线30上的堆12的阳极子系统，在框72阳极子系统到阴极子系统的最小允许的偏压必须通过压力控制器保持，例如控制器44。在压力控制器框72处算法使用的最小偏压与加热所需的目标流量的低百分比相符合，因此斜坡安排的低百分比，即斜坡安排的开始被固定，使得其不降到某些流量值以下，从而确保最小的阳极子系统到阴极子系统的偏压被维持，使得当阀46被打开的时候，阴极空气不流入管线30上的堆12的阳极。

一旦阀46被打开，如由判断菱形框68确定的，斜坡安排处于框70，阀流量模型将由使能框74所示的变得有效。来自压力传感器22的阳极压力传感器输入90和来自压力传感器24的阴极入口压力传感器92被输入阀流量模型计算框94，其估计到阴极管线34的氢气流（摩尔每秒）。计算的阀流量模型然后被输入到使能框74。

任何时候注射器16使氢气流入阳极子系统，算法将确定如等式（2）所述的所需流量。通常，在阀46打开之前，基于经过阀46的估计的流量，阳极压力将增加以满足所请求的阴极催化剂氢气流，好像阀46是打开的。阀46然后不久之后被打开。等式（1）的计算使用由压力传感器22测量的阳极侧压力和由压力传感器24测量的阴极侧压力作为压力反馈以确定跨阀46的压降，其使用孔46的已知孔尺寸，如上所述。还如前面讨论的，如果阀流量模型是不准确的，简单地使用等式（1）确定跨阀46的压降可导致例如减少的加热速率或过量氢气进入阴极入口管线34的情况。如果传感器22和24的一个或者两个报告不正确的压力读数给控制器44，阀流量模型将是不准确的，因为一旦阀46打开，实际流量将不匹配预期的流量。根据本算法，阀46以最小流量设定点打开，该最小流量设定点用于氢气流，其在增加到预期的氢气流量之前到目标流量，从而确保经过阀46的流量是准确的以便防止非有意地允许太多氢气流到阴极管线34。

一旦斜坡安排在框70被设定并且阀流量模型在使能框74已经变得有效，算法将使用来自压力传感器22和24的反馈和如上所述的等式（1）确定经过阀46的预期的氢气流的量，并且将等式（1）在比较器框76与等式（2）的基于注射器模型进行比较。来自压力传感器48的阳极供给压力传感器输入96基于注射器估计框98被输入到阀流量模型，注射器估计框98使用前面讨论的等式（2）估计每摩尔中流入阴极管线34的氢气流的量。基于注射器估计框98的阀流量模型的计算然后被输入到如上所述的比较器框76中。

为了确保比较的准确度，当氢气请求是常数值的时候，即在斜坡安排中的稳定水平期间，算法在比较器框76执行比较，如下面更详细讨论的。

应当注意如果阳极侧压力传感器22或阴极侧压力传感器24故障，算法不译码。算法在判断菱形框78确定等式（1）的阀流量计算和的等式（2）的注射器模型之间的误差。如果算法在判断菱形框78确定在阀流量计算和注射器模型之间的误差是零或在预定阈值以下，算法在框80结束并且在框中的到目标流量的斜坡安排被实施以满足阴极催化剂加热请求。

如果算法在判断菱形框78处确定在等式（1）的阀流量计算和等式（2）的注射器模型之间的误差在预定阈值之上，算法在判断菱形框82处确定是否氢气流比预计的更高。如果在判断菱形框82处氢气流比预计的更高，算法将在框84限制最大氢气流以补偿误差，即，高于预期流的。一旦算法已经在框84限制最大氢气流，算法将在框70改变斜坡安排，用于预期的氢气流设定点的调整的值将在压力控制器框72由控制器44设置。

如果氢气流在判断菱形框82处不高于预计的，算法在判断菱形框86处确定是否氢气流低于预计的。如果算法在判断菱形框86处确定氢气流低于预计的，算法在框88增加氢气的目标流量以补偿误差，即补偿低于预计流的。一旦算法已经在框88增加最大氢气流，算法将在框70改变斜坡安排，并且用于预期的氢气流设定点的调整的值将在压力控制器框72处由控制器44设置。这样，阴极催化剂加热请求可以被满足，而没有通过阀46流动过多或过少氢气到阴极管线34的风险。

图3是曲线图，x轴为时间，y轴为阴极催化剂氢气流。图3示出了线100，其代表用于氢气流的斜坡安排，其对应于前面讨论的算法60的框70。线102代表以前的方法，其用于实施阴极催化剂加热请求。过去，当阴极催化剂加热请求或阀46的阀打开请求被接收的时候，需要满足请求的氢气的全部量被提供。根据前面讨论的算法60，一部分预期的氢气流被提供，并且当被提供的氢气量是不变的时候，如区域104所示的，算法60确定是否等式（1）的阀流量估计处于预计的范围内。在图3的例子中，流量比较在范围之内，氢气流被允许以斜坡增加到算法60的框70处设定的目标流量请求。

图4也是曲线图，x轴为时间，y轴为阴极催化剂加热流请求，其中与图3相同的参考标记指代相同的元件。在图4的例子中，阀流量估计不是在预计的范围中，因此，通过阀46的氢气流请求的要求被向下调整，如所示的通过线102，在算法60的框70处确定的斜坡安排也被向下调整，如通过比较图3和4的线100所看到的。注意如果阀流量估计误差是足够严重的，氢气流的请求可以被调整以零。通过调整氢气流设定点以补偿检测到的误差，预期的加热量可仍然被完成，而无需流动过量的氢气到阴极管线34。

如上所述，如上所述的算法60不确定传感器22或24中的哪个是不准确的。为了确定哪个传感器不正确地读数，单独的诊断可以被使用。例如，单独的诊断可以主动地命令排气反压阀打开并将阴极侧压力传感器24与大气压力比较，其可以被测量或假定。如果传感器24在预计的范围内读数，可以推断出阳极侧压力传感器22不正确地读数。

前述讨论仅公开和描述了本发明示例性实施方案。本领域技术人员容易从这样的论述、附图以及权利要求中理解，在不偏离下列权利要求所定义的本发明范围和精神下，可以做各种变化、修改以及变更。