氫燃料電池發動機進氣系統模組化與控制政策
氫燃料電池已成為内燃機的有前途的替代品，因為它們提供了零排放發電的潛力，氫燃料電池将氫氣轉化為電能，唯一的副産品是水。
然而，在氫燃料電池成為内燃機的可行替代品之前，需要解決許多技術挑戰，氫燃料電池系統的關鍵部件之一是進氣系統，它負責向燃料電池供應氫氣。
氫燃料電池發動機的進氣系統負責向燃料電池堆供應氫氣，進氣系統由燃油箱、氫氣泵、氫氣過濾器和氫氣壓力調節器等多個部件組成，燃料箱儲存氫氣，氫氣供應給氫氣泵。
氫氣泵對氫氣加壓并将其發送到氫氣過濾器，氫氣過濾器去除任何雜質，最後，氫氣被送到氫氣壓力調節器，該調節器控制供應到燃料電池堆的氫氣的壓力。
進氣系統的模組化對于了解系統的動态和制定控制政策以確定系統高效運作至關重要。進氣系統的模組化可以使用描述系統行為的數學方程來完成。
進氣系統的行為可以用以下等式來描述：V̇H2=Q̇H2−Q̇FS（1），pH2=f（vH2）（2），preg=f（vreg） （3）。
在公式（1）中，V̇H2表示氫氣進入燃料電池堆的流量，Q̇H2表示氫氣離開燃料箱的流量，Q̇FS表示燃料電池堆消耗的氫氣流量。
該方程指出，進入燃料電池堆的氫氣流量等于離開燃料箱的氫氣流量減去燃料電池堆消耗的氫氣流量。
公式（2）和（3）分别描述了氫氣壓力調節器和氫氣泵的行為，在公式（2）中，pH2表示供應給燃料電池堆的氫氣的壓力，vH2表示供應到燃料電池堆的氫氣體積，f（vH2）表示描述氫氣壓力和體積之間關系的函數。
公式（3）描述了氫氣泵的行為，其中preg表示氫氣泵提供的氫氣的壓力，vreg表示氫氣泵提供的氫氣體積，f（vreg）表示描述氫氣壓力和體積之間關系的函數。
氫燃料電池發動機進氣系統的控制政策對于確定系統高效運作至關重要，控制政策包括監控系統性能和調整系統運作基于從監控過程中收到的回報。
進氣系統的主要控制政策之一是壓力調節，供應給燃料電池堆的氫氣壓力需要保持在特定的範圍内，以使燃料電池高效運作。
壓力調節器用于将供應到燃料電池堆的氫氣壓力保持在所需範圍内，壓力調節器根據從系統接收到的壓力回報來調節供應到燃料電池堆的氫氣的流量。
如果壓力過低，調壓器會增加氫氣的流量以增加壓力，如果壓力過高，調壓器将降低氫氣的流量以降低壓力。
進氣系統的另一個重要控制政策是流量控制。需要控制供應給燃料電池堆的氫氣流量，以確定燃料電池以所需的功率輸出運作。
氫氣的流量是通過調節氫氣泵的速度來控制的。氫氣泵的速度根據燃料電池堆功率輸出的回報進行調整。
如果功率輸出太低，将增加氫氣泵的轉速以增加氫氣的流量，如果功率輸出過高，則會降低氫氣泵的轉速以降低氫氣的流量。
除了壓力和流量控制外，還需要控制進氣系統的溫度，以確定燃料電池在所需溫度下運作，進氣系統的溫度通過冷卻和加熱系統的組合進行控制。
冷卻系統用于散發燃料電池産生的熱量，而加熱系統用于維持供應給燃料電池堆的氫氣的溫度。
綜上所述，氫燃料電池發動機的進氣系統負責向燃料電池堆供應氫氣。進氣系統由燃油箱、氫氣泵、氫氣過濾器和氫氣壓力調節器等多個部件組成。
進氣系統的模組化對于了解系統的動态和制定控制政策以確定系統高效運作至關重要。進氣系統的控制政策包括監控系統的性能，并根據從監控過程中收到的回報調整系統的運作。
進氣系統的主要控制政策包括壓力調節、流量控制和溫度控制。這些控制政策的成功實施對于確定燃料電池高效運作至關重要，使氫燃料電池成為内燃機的有前途的替代品。
