对燃料电池堆阴极侧空气流量的精确测量和控制是确保燃料电池系统正常运行的关键。如果输送至电池堆的空气过多，不仅会造成能源浪费，还可能使燃料电池过度干燥，从而影响其耐久性；而如果空气供应不足，则可能因氧气匮乏导致燃料电池运行不稳定。

01 存在问题

因此，燃料电池系统通常在阴极输入管路中安装流量计，以精确测量输送至电池堆的空气流量。然而，一旦流量计发生故障，燃料电池系统通常需要停机，因为无法准确掌握输送至电池堆的空气量，这可能对系统组件造成不利影响。

为提高燃料电池系统的可靠性，希望在主要阴极空气流量测量装置发生故障时，系统仍能继续运行，并在确保不对系统或燃料电池堆组件造成长期损害的前提下，维持可接受的性能水平。

02 解决方案

本发明公开了一种在空气流量计发生故障时，用于控制燃料电池系统中空压机转速的系统和方法。当检测到测量从空压机到电堆阴极输入空气流量的空气流量计发生故障时，算法首先停用控制阴极压力和流量的主要反馈控制算法，并将阴极排气阀(背压阀)设置为全开状态。

随后，通过开环设定点控制空压机转速，并基于空压机的排气压力和转速，利用模型估算空压机的空气流量。阴极旁通阀的位置根据所需阴极空气流量与模型估算的空压机输出流量之间的差值计算确定，再结合阀门特性和空压机排气压力对旁通阀的位置进行调整。最终，估算出的电堆空气流量用于控制电堆的输出电流。