專利名稱：用于對重整器的總空氣燃料比進(jìn)行調(diào)節(jié)/控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對重整器的總空氣燃料比進(jìn)行調(diào)節(jié)/控制的方法，換言之，本發(fā)明涉及一種對重整器的總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制的方法，該重整器包括至少一個燃燒區(qū)域和連接到該燃燒區(qū)域的蒸發(fā)區(qū)域。
本發(fā)明還涉及一種具有重整器和控制器的系統(tǒng)，該重整器包括至少一個燃燒區(qū)域和連接到該燃燒區(qū)域的蒸發(fā)區(qū)域，該控制器用于對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。
背景技術(shù)：
在燃料電池系統(tǒng)中，特別是在SOFC燃料電池系統(tǒng)中，常常以這樣的方式使用重整器所述重整器由供應(yīng)的氧化劑(特別是空氣)以及燃料富氫
氣體混合物(重整產(chǎn)品)構(gòu)成。例如，這種重整器可以包括燃燒區(qū)域(氧化區(qū)域)和連接到該燃燒區(qū)域的蒸發(fā)區(qū)域(混合物形成區(qū)域)。該燃燒區(qū)域通常接收供應(yīng)的空氣和燃料，從而使得該燃料和空氣的氣體混合物發(fā)生放熱反應(yīng)，而在蒸發(fā)區(qū)域中，進(jìn)一步注入燃料以支持氣體混合物的蒸發(fā)。此外，這種重整器通常包括催化劑區(qū)域(重整區(qū)域)，該催化劑區(qū)域至少通過蒸發(fā)區(qū)域連接到燃燒區(qū)域，在蒸發(fā)區(qū)域中氣體混合物發(fā)生吸熱反應(yīng)。更具體而言，燃燒區(qū)域從燃料泵接收燃料供應(yīng)并且從鼓風(fēng)機(jī)接收燃燒用空氣，該燃燒區(qū)域還能夠通過其它燃料泵接收燃料供應(yīng)。主要對這兩個泵和所述鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行開環(huán)控制，使得在重整器的重整操作中維持總的拉姆達(dá)值在
0. 385到0. 465的范圍之間并且操作溫度在85(TC到900。C之間。在前述的總的拉姆達(dá)值范圍之外的重整操作可以導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生煙灰，例如當(dāng)拉姆達(dá)值太小時，氣體濃度太低或者部件溫度太高。這可能導(dǎo)致效率大大地下降，同樣地還導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)的效率的下降。除此以外，多種情況可能導(dǎo)致部件使用壽命的縮短并因此導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)整體的使用壽命的縮短。這就是在重整器的操作過程中通?；诓僮髂Ｊ?啟動、正常操作等)而對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行適當(dāng)閉環(huán)控制的原因。在現(xiàn)有技術(shù)中，總的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制是由寬帶拉姆達(dá)傳感器完成的，以允許通過已經(jīng)感測到的重整器內(nèi)現(xiàn)有的總的拉姆達(dá)值來執(zhí)行合適的閉環(huán)控制。遺憾的是，使用這種寬帶拉姆達(dá)傳感器對于重整器的總的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制而言是一種非常昂貴的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于重整器的總的拉姆達(dá)值的閉/開環(huán)控制的完善通用的方法和系統(tǒng)，使得與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠以高成本效益的方式實(shí)施本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的方法比一般現(xiàn)有技術(shù)完善之處在于為了對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制，提供了對燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制以及提供
了對供應(yīng)給蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率(fuel performance)的開環(huán)控制，盡管還有可能提供饋送燃料功率的閉環(huán)控制來代替開環(huán)控制?？梢愿鶕?jù)下面的公式來實(shí)施重整器的總的拉姆達(dá)值的閉/開環(huán)控制(監(jiān)測總的拉姆達(dá)值)，該重整器的總的拉姆達(dá)值的閉/開環(huán)控制基于僅燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制和基于燃料功率的開環(huán)控制(導(dǎo)航控制)
義Ref 二 1 二尸oxi [ 二 Pvap以及 p =p— p勺o(hù)xi D，P D 廠v叩 廠reff oxi
乂Ref /tp 尸ref 尸oxi
在上面的公式中，；^f是重整器的總的拉姆達(dá)值，義=是重整器的燃燒區(qū)域
的拉姆達(dá)值，Kp是由分配給蒸發(fā)區(qū)域的燃料泵提供的燃料功率p，與由分配
給燃燒室的燃料泵提供的燃料功率尸。，的比值，以及是重整器的總的燃料功率。通過根據(jù)上述公式對燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制，例如，通過感測燃燒區(qū)域中現(xiàn)有的拉姆達(dá)值以及前面定義的兩個燃料功率之間的比值，可以獲得重整器的總的拉姆達(dá)值。然而，現(xiàn)在無需感測重整器的總的拉姆達(dá)值就可實(shí)現(xiàn)目的，因此消除了對寬帶拉姆達(dá)傳感器的需要。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的方法使得閉/開環(huán)控制的節(jié)約成本的手段變得可行，該方法特別在汽車sofc應(yīng)用中具有優(yōu)選的節(jié)約成本的效果。
可以進(jìn)一步完善根據(jù)本發(fā)明的方法以使其優(yōu)點(diǎn)突出通過感測燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值并且對燃燒區(qū)域的燃燒用空氣供應(yīng)進(jìn)行設(shè)置來完成燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制。優(yōu)選地，利用簡單的傳感器(例如拉姆達(dá)傳感器)來感測燃燒區(qū)域的現(xiàn)有的(感測的)拉姆達(dá)值。
此外，可以將根據(jù)本發(fā)明的方法配置為由分配給燃燒區(qū)域的燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)來執(zhí)行燃燒用空氣的饋送。在該布置中，所述燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)直接地將空氣吹入到燃燒區(qū)域中，然后這些空氣進(jìn)入到蒸發(fā)區(qū)域。
另外，可以將根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)為燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制由PID控制器來執(zhí)行。在該布置中，將PID控制器(PID傳遞元件)作為對燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制的裝置，其通過激活/設(shè)置所述燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
同樣有利的是改善根據(jù)本發(fā)明的方法，使得供應(yīng)給燃燒區(qū)域和蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率分別地由分配給燃燒區(qū)域和蒸發(fā)區(qū)域的燃料泵來輸送。在該布置中，例如，可以具體通過激活燃料泵并且激活饋送燃料流來確定供應(yīng)
給燃燒區(qū)域和蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率。例如，可以通過確定燃料的熱值Hu (Hi)
來確定燃料功率，從而通過使用特定的熱值來得到泵的激活與所需的燃料功率之間的關(guān)聯(lián)性。
關(guān)于這一點(diǎn)，可以將根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)為基于多個特性，分別對分配給燃燒區(qū)域的燃料泵和分配給蒸發(fā)區(qū)域的燃料泵進(jìn)行開環(huán)控制。這些特性例如包括與激活的性質(zhì)和由該激活供應(yīng)的饋送燃料流的性質(zhì)有關(guān)的信息。在該布置中，可以通過基于特性的傳遞元件來執(zhí)行將激活轉(zhuǎn)化為所需的燃料功率，該特性可以從現(xiàn)有的感測結(jié)果中獲得或者依靠經(jīng)驗(yàn)獲得，現(xiàn)有的感測結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)例如是由有關(guān)的泵制造廠商提供的。
可以進(jìn)一步地改善根據(jù)本發(fā)明的方法，使得由計算器對用于燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制的指令變量以及用于每個燃料功率供應(yīng)的開環(huán)控制的對應(yīng)參考變量進(jìn)行限定，該計算器從IT的角度來看可以是設(shè)定點(diǎn)
(setpoint)或者指令/參考變量生成器。
關(guān)于這一點(diǎn)，有利的是實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法，使得所述計算器至少基于與重整器和/或燃料電池系統(tǒng)的操作條件相關(guān)的感測數(shù)據(jù)來計算指令變量和每個參考變量。例如，感測的數(shù)據(jù)可以源于與重整器的操作有關(guān)的、燃料電池系統(tǒng)的各種部件，盡管有可能該感測的數(shù)據(jù)涵蓋了在重整器中感測的、影響重整器操作條件的其它量。此外，可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法，使得基于供應(yīng)給燃燒區(qū)域與供應(yīng) 給蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率的比值并基于燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值，所述計算器可 以推斷出總的拉姆達(dá)值，并且所述計算器可以基于所感測的數(shù)據(jù)和/或總的 拉姆達(dá)值來限定指令變量和參考變量。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)比一般現(xiàn)有技術(shù)完善之處在于通過對燃燒區(qū)域的 拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制以及分別對供應(yīng)給燃燒區(qū)域和蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率 進(jìn)行開環(huán)控制，控制器適于對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。這使得本發(fā) 明的系統(tǒng)的屬性和優(yōu)點(diǎn)與結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方法所介紹的屬性和優(yōu)點(diǎn)相同 或相似，因此，在這方面請參考對根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行的評論，以避免 冗長的重復(fù)。
這同樣適用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，因此在這方面請再次 參考對根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行的評論，以避免冗長的重復(fù)。
可以完善根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)以使其優(yōu)點(diǎn)突出所述控制器適于通過獲 取燃燒區(qū)域的現(xiàn)有的拉姆達(dá)值以及通過對燃燒區(qū)域的燃燒用空氣的供應(yīng)進(jìn) 行設(shè)置來提供燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制。
此外，可以設(shè)計根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，使得所述控制器適于利用分配給 燃燒區(qū)域的燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)來提供燃燒用空氣的饋送。
另外，可以將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為所述控制器包括適于對燃燒 區(qū)域的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制的PID控制器。
有利的是，可以提供根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，使得所述控制器適于利用分 別分配給燃燒區(qū)域和蒸發(fā)區(qū)域的燃料泵來執(zhí)行分別饋送給燃燒區(qū)域和蒸發(fā) 區(qū)域的燃料功率的供應(yīng)。
關(guān)于這一點(diǎn)，有利的是所述控制器適于基于多個特性來分別對分配 給燃燒區(qū)域的燃料泵和分配給蒸發(fā)區(qū)域的燃料泵進(jìn)行開環(huán)控制。
此外，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，使得所述控制器包括計算器，所 述計算器適于對用于燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制的指令變量以及用于 燃料功率供應(yīng)的開環(huán)控制的對應(yīng)參考變量進(jìn)行限定。
關(guān)于這一點(diǎn)，特別有利的是改善根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，使得所述計算器 適于至少基于所感測的數(shù)據(jù)來計算所述指令變量和每個參考變量。
此外，可以設(shè)計根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，使得基于供應(yīng)給燃燒區(qū)域的燃料功率與供應(yīng)給蒸發(fā)區(qū)域的燃料功率的比值并基于燃燒區(qū)域的拉姆達(dá)值，所 述計算器可以推斷出總的拉姆達(dá)值，并且所述計算器可以基于所感測的數(shù) 據(jù)和/或總的拉姆達(dá)值來限定指令變量和參考變量。


通過參考附圖對特別優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明將變得清楚，在 附圖中-
圖l是與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的重整器的圖形表示；以及 圖2是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1，圖1示出了與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的重整器10的 圖形表示。該系統(tǒng)可以包括并非直接相關(guān)因此而未示出的多個部件，例如 重整器10下游的燃料電池或者燃料電池堆、后燃室等。對于圖1示出的情 況而言，重整器10包括燃燒區(qū)域12，所述燃燒區(qū)域12通過分配給燃燒區(qū) 域12的燃料泵20接收燃料(優(yōu)選是柴油)的供應(yīng)，所述燃燒區(qū)域12還通 過燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)18接收氧化劑(燃燒用空氣)供應(yīng)的。提供傳感器30， 優(yōu)選為拉姆達(dá)傳感器，用于感測燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值，并且該傳感器30 至少一部分延伸到燃燒區(qū)域12中。此外，重整器10包括連接到燃燒區(qū)域 12的蒸發(fā)區(qū)域14，該蒸發(fā)區(qū)域14從燃燒區(qū)域12接收燃料和燃燒用空氣的 混合物的供應(yīng)。在該布置中，傳感器30位于燃燒區(qū)域12和蒸發(fā)區(qū)域14之 間的過渡位置附近。因此，還可以提供傳感器30，以便能夠至少部分地調(diào) 整燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值，或者還調(diào)整蒸發(fā)區(qū)域14中現(xiàn)有的拉姆達(dá)值。 蒸發(fā)區(qū)域14和/或至少部分燃燒區(qū)域12也可以通過分配給蒸發(fā)區(qū)域14的 其它燃料泵22接收燃料供應(yīng)。此外，該重整器10還包括催化劑區(qū)域28， 該催化劑區(qū)域28直接連接到蒸發(fā)區(qū)域14并因此通過該蒸發(fā)區(qū)域14連接到 燃燒區(qū)域12。在該布置中，該催化劑區(qū)域28可以接收來自蒸發(fā)區(qū)域的混合 物供應(yīng)，并且該催化劑區(qū)域28最終將重整器10中產(chǎn)生的重整產(chǎn)品排放到 燃料電池或者燃料電池堆(未示出)。此外，還提供控制器26來對重整器 10的總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。為了激活燃料泵20、 22以及燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)18，該控制器26耦合到它們中的每一個。此外，控制器26耦合 到傳感器30，該傳感器30因此將感測到的關(guān)于燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值的 數(shù)據(jù)提供給控制器26。關(guān)于這一點(diǎn)，控制器包括PID控制器16和計算器 24，該P(yáng)ID控制器16對燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制，該計算器 24對用于燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制以及用于燃料泵20和22的開 環(huán)控制的指令變量和參考變量進(jìn)行計算，現(xiàn)在將參考圖2對其進(jìn)行詳細(xì)描 述。
現(xiàn)在參考圖2，圖2示出了控制器26執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的方框圖。 根據(jù)本發(fā)明的方法首先使感測的數(shù)據(jù)32到達(dá)計算器24。利用這些到達(dá)的感 測數(shù)據(jù)32，例如，對重整器10的操作條件和/或?qū)儆谌剂想姵叵到y(tǒng)的其它 部件的操作條件進(jìn)行映射。利用該數(shù)據(jù)，計算器24可以實(shí)施設(shè)定點(diǎn)計算， 該設(shè)定點(diǎn)計算涉及燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值《$-^"的至少一個設(shè)定點(diǎn)值 (指令變量)、諸如來自分配給蒸發(fā)區(qū)域14的燃料泵22的燃料功率和分配
給燃燒區(qū)域12的燃料泵20的燃料功率的設(shè)定點(diǎn)比值P^1 =^_等參考變
p pSOLL xi
量、以及諸如重整器io的總?cè)剂瞎β适?"的設(shè)定點(diǎn)值等參考變量。將燃燒
區(qū)域12的拉姆達(dá)值《^-^"的指令變量通過信號通道34轉(zhuǎn)發(fā)給計算器或 者減法器36，以形成燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值;t:-^的指令變量與由反饋通 道38提供的拉姆達(dá)值;C-皿(參考值或感測值)之間的控制差。將該控制 差提供給PID控制器16，該P(yáng)ID控制器16是PID傳遞元件。根據(jù)該控制差， PID控制器16對燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)18進(jìn)行設(shè)置，以使其將氣流f :吹入重整
器10的燃燒區(qū)域12。另外，使用公式1 = &、 ^-Z^以及公式
1 + Ap尸ref 戶加
尸，=凡-凡i并利用相應(yīng)的變換和置換(由非直接相關(guān)的加法器、減法器、
乘法器和除法器執(zhí)行)，將重整器io的總?cè)剂瞎β实脑O(shè)定點(diǎn)值p:"和設(shè)定點(diǎn)比值《"各自轉(zhuǎn)換為信號通道42中的燃燒區(qū)域12的設(shè)定點(diǎn)燃料功率 以及信號通道44中的蒸發(fā)區(qū)域14的設(shè)定點(diǎn)燃料功率?；诙鄠€特性，
J vap
信號通道42和44中的傳遞元件40將燃燒區(qū)域12的設(shè)定點(diǎn)燃料功率p皿和
ox，
蒸發(fā)區(qū)域14的設(shè)定點(diǎn)燃料功率尸"各自轉(zhuǎn)換為兩個信號u，以激活分配給
燃燒區(qū)域12的燃料泵20和分配給蒸發(fā)區(qū)域14的燃料泵22。例如，通常， 通過使用燃料的熱值來得到燃料泵20和22的激活與所需的燃料功率之間 的關(guān)聯(lián)性。具體而言，激活信號u使得相應(yīng)的燃料泵20和22泵送出一饋 送燃料流，通過引入熱值，例如通過將所述饋送燃料流與相應(yīng)的熱值相乘， 可以得出供應(yīng)的或者泵送的燃料功率。然后，基于這些激活信號u，每個燃 料泵20和22分別將實(shí)際的燃料功率尸=和尸:，輸送到燃燒區(qū)域12和蒸 發(fā)區(qū)域14。通過前述的反饋通道38，利用傳感器30反饋的現(xiàn)有的拉姆達(dá) 值義:^皿來對燃燒區(qū)域12的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制，接著，基于減法器 36中的控制差，重復(fù)由PID控制器16執(zhí)行的閉環(huán)控制。此外，基于下面的 公式并且通過參考每個燃料泵20和22的燃料功率并且通過感測燃燒區(qū)域 12的拉姆達(dá)值，信號通道34計算重整器10的總的拉姆達(dá)值
<formula>formula see original document page 11</formula>
基于該結(jié)果和/或提供的感測數(shù)據(jù)32，重新計算設(shè)定點(diǎn)值，則可以對所有的
總拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。
應(yīng)當(dāng)理解，在上述說明書、附圖以及權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的特 征對于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而言是必要的，可以通過這些特征本身或者對這些特征 進(jìn)行任意組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
附圖標(biāo)記列表
10 重整器12 燃燒區(qū)域
14 蒸發(fā)區(qū)域
16 PID控制器
18 燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)
20 燃料泵
22 燃料泵
24 計算器
26 控制器
28 催化劑區(qū)域
30 傳感器
32 感測的數(shù)據(jù)
34 信號通道
36 減法器
38 反饋通道
40 傳遞元件
42 信號通道
44 信號通道
權(quán)利要求
1、一種用于對重整器(10)的總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制的方法，所述重整器(10)包括至少一個燃燒區(qū)域(12)和連接到所述燃燒區(qū)域(12)的蒸發(fā)區(qū)域(14)，其特征在于為了對所述總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制，提供了對所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制以及提供了對分別供應(yīng)給所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的燃料功率的開環(huán)控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過感測所述燃燒區(qū)域 (12)的所述拉姆達(dá)值并且對所述燃燒區(qū)域(12)的燃燒用空氣供應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)來完成對所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于使用分配給所述燃燒區(qū) 域(12)的燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)(18)來執(zhí)行所述燃燒用空氣的饋送。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l-3中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于由PID 控制器(26)執(zhí)行所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在每一 情況下，分別由分配給所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的燃料 泵(20、 22)來輸送供應(yīng)給所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的 燃料功率。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于基于多個特性，分別對 分配給所述燃燒區(qū)域(12)的所述燃料泵(20)以及分配給所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的所述燃料泵(22)進(jìn)行開環(huán)控制。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于由計 算器(24)對用于所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制的指令變量以及用于每個燃料功率供應(yīng)的開環(huán)控制的對應(yīng)參考變量進(jìn)行限定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述計算器(24)至少 基于所感測的數(shù)據(jù)來計算所述指令變量和每個參考變量。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于基于供應(yīng)給所述燃燒區(qū)域(12)與供應(yīng)給所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的所述燃料功率的比值以及基于所 述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值，所述計算器(24)能夠推斷出所述總 的拉姆達(dá)值，并且所述計算器(24)能夠基于所感測的數(shù)據(jù)和/或所述總的 拉姆達(dá)值來限定所述指令變量和所述參考變量。
10、 一種具有重整器(10)和控制器(26)的系統(tǒng)，所述重整器(10) 包括至少一個燃燒區(qū)域(12)和連接到所述燃燒區(qū)域(12)的蒸發(fā)區(qū)域(14)， 所述控制器(26)用于對所述重整器的總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制，其 特征在于所述控制器(26)適于通過所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá) 值的閉環(huán)控制以及供應(yīng)給所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū)域(14)各自 的燃料功率的開環(huán)控制來對所述總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(26)適 于通過獲取所述燃燒區(qū)域(12)的現(xiàn)有的拉姆達(dá)值并通過對所述燃燒區(qū)域 12)的燃燒用空氣的供應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉 姆達(dá)值的閉環(huán)控制。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(26)適 于利用分配給所述燃燒區(qū)域(12)的燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)(18)來提供所述燃 燒用空氣的饋送。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10到12中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述控制器(26)包括PID控制器(16)，所述PID控制器(16)適于提供 所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10到13中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述控制器(26)適于利用分別分配給所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū) 域(14)的燃料泵(20， 22)來執(zhí)行分別對所述燃燒區(qū)域(12)和所述蒸 發(fā)區(qū)域(14)的燃料功率的供應(yīng)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(26)適 于基于多個特性來分別對分配給所述燃燒區(qū)域(12)的所述燃料泵(20) 和分配給所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的所述燃料泵(22)進(jìn)行開環(huán)控制。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10到15中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于-所述控制器(26)包括計算器(24)，所述計算器(24)適于對用于所述燃 燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制的指令變量以及用于各自的燃料 功率的供應(yīng)的開環(huán)控制的對應(yīng)參考變量進(jìn)行限定。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述計算器(24)適 于至少基于所感測的數(shù)據(jù)來計算所述指令變量和每個參考變量。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于基于供應(yīng)給所述燃燒 區(qū)域(12)和所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的所述燃料功率的比值并基于所述燃燒 區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值，所述計算器(24)適于推斷出所述總的拉姆 達(dá)值，并且所述計算器(24)基于所感測的數(shù)據(jù)和/或所述總的拉姆達(dá)值來 限定所述指令變量和所 考變量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對重整器(10)的總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制的方法，該重整器(10)包括至少一個燃燒區(qū)域(12)以及連接到該燃燒區(qū)域(12)的蒸發(fā)區(qū)域(14)。根據(jù)本發(fā)明，為了對所述總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制，提供了對所述燃燒區(qū)域(12)的所述拉姆達(dá)值的閉環(huán)控制以及提供了對供應(yīng)給所述蒸發(fā)區(qū)域(14)的燃料功率的開環(huán)控制。本發(fā)明還涉及具有重整器(10)和控制器(26)的系統(tǒng)，該重整器(10)包括至少一個燃燒區(qū)域(12)和連接到該燃燒區(qū)域(12)的蒸發(fā)區(qū)域(14)，該控制器(26)用于對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。根據(jù)本發(fā)明，該控制器(26)適于通過對燃燒區(qū)域(12)的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉環(huán)控制和對供應(yīng)給燃燒區(qū)域(12)和蒸發(fā)區(qū)域(14)的各自的燃料功率進(jìn)行開環(huán)控制來對總的拉姆達(dá)值進(jìn)行閉/開環(huán)控制。
文檔編號H01M8/12GK101600497SQ200780034011
公開日2009年12月9日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者J·勞倫斯, N·京特, S·克丁, 蘇 周 申請人:艾納爾達(dá)公司