CN102903942B - 燃料电池输出功率的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池输出功率的控制方法和装置。其中，燃料电池输出功率的控制方法包括：控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电；以及控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。通过本发明，解决了现有技术中燃料电池的能量利用率低的问题，进而达到了提高燃料电池的工作效率、延长燃料电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种燃料电池输出功率的控制方法和装置。
背景技术
燃料电池是一种环境友好、高效、长寿命的发电装置。以质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC）为例，燃料气体从阳极侧进入，氢原子在阳极失去电子变成质子，质子穿过质子交换膜到达阴极，电子同时经由外部回路也到达阴极，在阴极质子、电子与氧气结合生成水。燃料电池采用非燃烧的方式将化学能转化为电能，由于不受卡诺循环的限制其直接发电效率可高达45%。以电池堆为核心发电装置，燃料电池系统集成了电源管理，热管理等模块，具有热、电、水、气统筹管理的特征。燃料电池系统产品从固定式电站，到移动式电源；从电动汽车，到航天飞船；从军用装备，到民用产品都有着广泛的应用空间。
燃料电池作为供电电源使用时，在稳定工况下才具有最佳的工作效率。但外界负载具有非连续性和非稳定性，同时又由于燃料电池的燃料供应属于机械控制，对外界负载的变化响应速度慢，导致燃料电池的输出功率变化缓慢，出现功率输出特性偏软，进而造成燃料电池的能量利用率降低、寿命缩短、使燃料电池难以处于最优状态。
针对在非连续性和非稳定性负载应用中燃料电池的能量利用率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃料电池输出功率的控制方法和装置，以解决现有技术中燃料电池的能量利用率低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种燃料电池输出功率的控制方法，包括：控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第一储能功率为储能单元在第一时间开始时刻的储能功率，储能单元为与燃料电池相连接的可充放电储能单元；以及控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，第二时间大于第一预设时长，并且小于第二时长，第二时长为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第二储能功率为储能单元在第二时间开始时刻的储能功率，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。
进一步地，在控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电之前，控制方法还包括通过以下方式确定第一时间的结束时刻：按照预设采集周期从第一时间的开始时刻对负载单元的需求功率进行采集，其中，负载单元为与燃料电池和储能单元均相连接的负载单元；计算采集到的需求功率的平均值，得到第一平均功率；比较第一平均功率与第三功率和第四功率的大小关系，其中，第三功率为第一功率的第一预设值倍，第四功率为第一功率的第二预设值倍，第一预设值大于第二预设值；在比较出第一平均值小于或等于第三功率并且大于或等于第四功率时，确定第一时刻为第一时间的结束时刻，其中，第一时间的开始时刻与第一时刻之间的时长为第一时长；以及在比较出第一平均值大于第三功率或者第一平均值小于第四功率时，确定第二时刻为第一时间的结束时刻，其中，第二时刻为比较出第一平均值大于第三功率或者第一平均值小于第四功率的时刻，并且第一时间的开始时刻与第二时刻之间的时长大于或等于第一预设时长。
进一步地，第一预设值大于1，第二预设值小于1，并且第一预设值与1的差等于第二预设值与1的差。
进一步地，燃料电池和储能单元均还连接有负载单元，其中，通过以下方式确定第二功率：获取负载单元在第一时间内的平均功率，得到第二平均功率，其中，负载单元为与燃料电池和储能单元均相连接的负载单元；获取储能单元在第一时间内的充电功率或放电功率；以及计算第二平均功率与充电功率的差值，得到第二功率，或计算第二平均功率与放电功率的和值，得到第二功率。
进一步地，控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电包括：计算第一功率对应的燃料供给量，得到第一供给量；以及按照第一供给量向燃料电池提供燃料供给，控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电包括：计算第二功率对应的燃料供给量，得到第二供给量；以及按照第二供给量向燃料电池提供燃料供给。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池输出功率的控制装置，该控制装置用于执行本发明上述内容所提供的任一种燃料电池输出功率的控制方法。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池输出功率的控制装置，燃料电池连接有储能单元，其中，控制装置包括：第一控制单元，用于控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第一储能功率为储能单元在第一时间开始时刻的储能功率；以及第二控制单元，用于控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，第二时间大于第一预设时长，并且小于第二时长，第二时长为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第二储能功率为储能单元在第二时间开始时刻的储能功率，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。
进一步地，控制装置还包括：采集单元，用于按照预设采集周期从第一时间的开始时刻对负载单元的需求功率进行采集，其中，负载单元为与燃料电池和储能单元均相连接的负载单元；计算单元，用于计算采集到的需求功率的平均值，得到第一平均功率；比较单元，用于比较第一平均功率与第三功率和第四功率的大小关系，其中，第三功率为第一功率的第一预设值倍，第四功率为第一功率的第二预设值倍，第一预设值大于第二预设值；第一确定单元，用于在比较出第一平均值小于或等于第三功率并且大于或等于第四功率时，确定第一时刻为第一时间的结束时刻，其中，第一时间的开始时刻与第一时刻之间的时长为第一时长；以及第二确定单元，用于在比较出第一平均值大于第三功率或者第一平均值小于第四功率时，确定第二时刻为第一时间的结束时刻，其中，第二时刻为比较出第一平均值大于第三功率或者第一平均值小于第四功率的时刻，并且第一时间的开始时刻与第二时刻之间的时长大于或等于第一预设时长。
进一步地，燃料电池和储能单元均还连接有负载单元，第二控制单元包括：第一获取子单元，用于获取负载单元在第一时间内的平均功率，得到第二平均功率，其中，负载单元为与燃料电池和储能单元均相连接的负载单元；第二获取子单元，用于获取储能单元在第一时间内的充电功率或放电功率；以及第一计算子单元，用于计算第二平均功率与充电功率的差值，得到第二功率，或计算第二平均功率与放电功率的和值，得到第二功率。
进一步地，第一控制单元包括：第二计算子单元，用于计算第一功率对应的燃料供给量，得到第一供给量；以及第一供给子单元，用于按照第一供给量向燃料电池提供燃料供给，第二控制单元包括：第三计算子单元，用于计算第二功率对应的燃料供给量，得到第二供给量；以及第二供给子单元，用于按照第二供给量向燃料电池提供燃料供给。
通过本发明，采用控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，第一预设时长可以为根据燃料电池气体供应方式、气体流道和气体流场等因素进行预先设定，第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第一储能功率为储能单元在第一时间开始时刻的储能功率，储能单元为与燃料电池相连接的可充放电储能单元；以及控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，第二时间大于第一预设时长，并且小于第二时长，第二时长为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第二储能功率为储能单元在第二时间开始时刻的储能功率，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。通过控制燃料电池在不同的时间片内按照不同的输出功率进行发电，使燃料电池在每一个时间片内均工作在恒功率模式下，实现了燃料电池在作为供电电源时能够达到燃料电池的最佳工作状态，避免了燃料电池因输出特性偏软所造成的燃料电池的能量利用率低，解决了现有技术中燃料电池的能量利用率低的问题，进而达到了提高燃料电池的工作效率、延长燃料电池的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的控制装置的示意图；
图2是应用本发明实施例的控制装置对燃料电池的输出功率进行控制的原理图；
图3是根据本发明实施例的控制装置的控制单元的示意图；
图4是根据本发明实施例的控制方法的流程图；
图5是根据本发明优选实施例的控制方法的流程图；
图6是采用本发明优选实施例的控制方法进行控制时燃料电池发电功率的示意图；
图7是采用本发明优选实施例的控制方法进行控制时负载单元实时功率和时间片内平均功率的示意图；以及
图8是采用本发明优选实施例的控制方法进行控制时储能模块实时功率和时间片内平均功率的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种燃料电池输出功率的控制装置，图1是根据本发明实施例的控制装置的示意图，如图1所示，该控制装置包括第一控制单元和第二控制单元，第一控制单元用于控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，第一时间的时长T1大于第一预设时长Tmin，并且小于第一时长Tmax1，第一预设时长Tmin可以为根据燃料电池气体供应方式、气体流道和气体流场等因素进行预先设定，第一时长Tmax1为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，即，第一时间的时长T1最小值为第一预设时长Tmin，第一时间的时长T1最大值为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长Tmax1，第一储能功率为储能单元在第一时间开始时刻的储能功率，储能单元为与燃料电池相连接的可充放电储能单元；第二控制单元用于控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，第二时间的时长T2大于第一预设时长Tmin，并且小于第二时长Tmax2，第二时长Tmax2为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，即，第二时间的时长T2最小值为第一预设时长Tmin，第二时间的时长T2最大值为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长Tmax2，第二储能功率为储能单元在第二时间开始时刻的储能功率，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。需要说明的是，第一控制单元和第二控制单元可以为两个独立的控制单元，也可以为同一个控制单元。
本发明实施例的控制装置通过控制燃料电池在不同的时间片内按照不同的输出功率进行发电，使燃料电池在每一个时间片内均工作在恒功率模式下，实现了燃料电池在作为供电电源时能够达到燃料电池的最佳工作状态，避免了燃料电池因输出特性偏软所造成的燃料电池的能量利用率低，解决了现有技术中燃料电池的能量利用率低的问题，进而达到了提高燃料电池的工作效率、延长燃料电池的使用寿命。
其中，储能单元可以是铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、超级电容等，它是用来做负载用电的能量缓冲，因为在燃料电池输出特性偏软的情况下，难以应对负载的功率波动，需要可充放电储能模块的辅助，本发明实施例的控制装置通过控制燃料电池在每一个时间片内均工作在恒功率模式下，使得可充放电储能模块的充放电倍率减少，达到了延长储能模块使用寿命的效果。
以下结合燃料电池的具体应用环境来进一步说明本发明实施例的控制装置，图2是应用本发明实施例的控制装置对燃料电池的输出功率进行控制的原理图，具体地，如图2所示，在图2中以第一控制单元和第二控制单元为同一功率输出控制单元11为例来进一步说明本发明实施例的控制装置，其中，功率输出控制单元11的具体组成在图3中示出，如图3所示，功率输出控制单元11包括负载功率计算单元111、可充放电储能模块状态的监测单元112、功率调度单元113、燃料电池燃料供给指令的产生单元114和电网功率输出信号检测单元115。
具体地，在同时采用电网和燃料电池的供电系统中，在电网的供电支路上，电网通过第一电力变换单元2与负载3相连接，其中，第一电力变换单元2为AC/DC功率变换器，它在功率输出控制单元11的控制下实现电网向负载供电，并反馈电网的运行情况至功率输出控制单元11中的电网功率输出信号检测单元115，其中，电网的运行情况主要是电网的供电电压，当电网出现断电、低压、高压或不稳定的情况时，电网不能正常为负载进行供电，在这种情况下需要燃料电池启动运行，具体地，来自电网的交流电通过整理电路后检测其峰值，如果低于或高于供电标准，则认为电网侧电压发生了异常；在燃料电池的供电支路上，燃料电池1b通过第二电力变换单元1c与负载3和可充放电储能模块4分别相连接，其中，第二电力变换单元1c为DC/DC功率变换器，可充放电储能模块4与负载3也相连接，同时，燃料电池1b还通过燃料供给控制单元1a与功率输出控制单元11中的燃料电池燃料供给指令的产生单元114相连接，该供电系统中，对燃料电池输出功率的控制原理为：
功率调度单元113通过远程控制10获得外部指令和/或负载的特征信息，以为功率调度单元113确定燃料电池1b的时间片和各个时间片内的发电功率提供参数依据，其中，功率调度单元113通过上一时间片内负载的平均功率和可充放电储能模块的充放电功率来确定当前时间片内燃料电池的输出功率；功率调度单元113通过当前时间片每可充放电储能模块的储能变化来确定当前时间片的维持时长。
在对当前时间片内燃料电池的输出功率Pfc(n)进行确定时，根据远程控制单元10接收或获取到的负载单元在前一时间片内的平均功率Pout(n-1)和可充放电储能模块在前一时间片内的充电功率Pbat(n-1)或放电功率Pbat(n-1)来计算当前时间片内燃料电池的输出功率Pfc(n)，具体地，若可充放电储能模块在前一时间片内进行放电，则Pfc(n)=Pout(n-1)+Pbat(n-1)；若可充放电储能模块在前一时间片内进行充电，则Pfc(n)=Pout(n-1)-Pbat(n-1)。
在对当前时间片的维持时长进行确定时，可根据可充放电储能模块功率计算单元112检测到的可充电储能模块在当前时间片内的储能功率变化来确定当前时间片的结束时刻，具体地，本发明实施例中以可充放电储能模块在一个时间片内其储能功率增大或减小预设功率的时长作为该时间片的最大时长Tmax，燃料电池在该时间片内按照上述确定出的功率进行发电，其中，可以根据公式Wbat=[Pout(n)-Pfc(n)]×Tmax(n)来计算该时间片的最大时长Tmax，其中，Pfc(n)表示该时间片内燃料电池的输出功率，Pout(n)表示该时间片内负载单元的实时平均功率，Wbat表示目前储能模块容许充电或者放电的能量，也即预设功率，在本发明实施例中预设功率Wbat可以设置为储能模块最大储能功率的10%，也可以根据实际需要设置成其它具体的数值，Wbat可以根据储能模块的电压、荷电状态（State Of Charge，简称SOC）等监测而获得。
进一步地，当某一时间片内负载的需求功率与燃料电池的发电功率比较接近时，则可充放电储能模块的储能在很长时间内的变化幅度都不明显，此时，功率调度113可根据负载功率计算模块111对从这一时间片的开始时刻采集到的负载的需求功率与这一时间片内燃料电池的发电功率进行对比来确定这一时间片的结束时刻，具体地，假设燃料电池在这一时间片内的发电功率为Pfc(n)，负载功率计算模块111按照预设采集周期从这一时间片的开始时刻对负载单元的需求功率进行实时采集，并实时计算采集到的需求功率的平均值，得到第一平均功率Pout(n)，然后按照以下三种情况进行具体控制：
情况一：Pout(n)满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，则控制燃料电池继续按照Pfc(n)进行发电，直至这一时间片持续到可充放电储能模块的储能功率增大或减小预设功率，即，持续到Tmax；
情况二：某一时刻采集计算出的Pout(n)不满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，此时，若这一时间片的持续时间已达到第一预设时长Tmin，则确定这一时间片达到结束时刻，控制燃料电池开始转入下一时间片进行发电；
情况三：某一时刻采集计算出的Pout(n)不满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，并且这一时间片的持续时间还未达到第一预设时长Tmin，则控制燃料电池继续按照Pfc(n)进行发电，直至持续时间达到第一预设时长Tmin执行情况二，或者至Pout(n)满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，执行情况一。
进一步地，在控制燃料电池按照确定出的功率进行发电时，主要是通过计算确定出的功率对应的燃料供给量，进而按照计算出的供给量向燃料电池提供燃料供给，假设在某个时间片内控制燃料电池按照第一功率发电，则首先计算出第一功率对应的燃料供给量，然后由功率调度通过燃料电池燃料供给控制指令产生单元114向燃料供给控制单元1a发送相应的控制质量，实现按照计算出的与第一功率对应的燃料供给量向燃料电池提供燃料供给。
本发明实施例还提供了一种燃料点出输出功率的控制方法，该控制方法可通过本发明实施例上述内容所提供的控制装置来执行，以下对本发明实施例所提供的控制方法进行具体介绍：
图4是根据本发明实施例的控制方法的流程图，如图4所示，该实施例的控制方法包括如下步骤S402和S404：
S402：控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，第一预设时长可以为根据燃料电池气体供应方式、气体流道和气体流场等因素进行预先设定，第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，即，第一时间的时长最小值为第一预设时长，第一时间的时长最大值为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第一储能功率为储能单元在第一时间开始时刻的储能功率，储能单元为与燃料电池相连接的可充放电储能单元；以及
S404：控制燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，第二时间大于第一预设时长，并且小于第二时长，第二时长为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，即，第二时间的时长最小值为第一预设时长，第二时间的时长最大值为第二储能功率增大或减小预设功率所用的时长，第二储能功率为储能单元在第二时间开始时刻的储能功率，第二时间的开始时刻为第一时间的结束时刻。
本发明实施例的控制方法通过控制燃料电池在不同的时间片内按照不同的输出功率进行发电，使燃料电池在每一个时间片内均工作在恒功率模式下，实现了燃料电池在作为供电电源时能够达到燃料电池的最佳工作状态，避免了燃料电池因输出特性偏软所造成的燃料电池的能量利用率低，解决了现有技术中燃料电池的能量利用率低的问题，进而达到了提高燃料电池的工作效率、延长燃料电池的使用寿命。
需要说明的是，本发明实施例的控制方法中的预设功率可以设置为储能模块最大储能功率的10%，也可以根据实际需要设置成其它具体的数值。
其中，燃料电池和储能单元均还连接有负载单元，燃料电池在第二时间内的发电功率（即，第二功率）与负载单元在第一时间内的平均功率及储能单元在第一时间内的充电功率或放电功率有关，具体地，通过以下方式确定第二功率：
获取负载单元在第一时间内的平均功率，得到第二平均功率；获取储能单元在第一时间内的充电功率或放电功率，其中，若第一时间内负载的需求功率大于第一功率，则储能单元处于放电状态，若第一时间内负载的需求功率小于第一功率，则储能单元处于充电状态；计算第二平均功率与充电功率的差值，得到第二功率，或计算第二平均功率与放电功率的和值，得到第二功率。具体地，假设负载单元在第一时间片内的平均功率为Pout(n-1)，可充放电储能模块在第一时间片内的放电功率或充电功率为Pbat(n-1)，则第二时间片内燃料电池的输出功率（即，第二功率）Pfc(n)具体为：若可充放电储能模块在第一时间片内进行放电，则Pfc(n)=Pout(n-1)+Pbat(n-1)；若可充放电储能模块在第一时间片内进行充电，则Pfc(n)=Pout(n-1)-Pbat(n-1)。
控制燃料电池在第一时长内按照第一功率发电包括：计算第一功率对应的燃料供给量，得到第一供给量；按照第一供给量向燃料电池提供燃料供给；控制燃料电池在第三时长内按照第二功率发电包括：计算第二功率对应的燃料供给量，得到第二供给量；按照第二供给量向燃料电池提供燃料供给。
图5是根据本发明优选实施例的控制方法的流程图，如图5所示，该优选实施例的控制方法还包括从某一时间片的开始时刻对负载单元的需求功率进行实时采集，并实时计算采集到的需求功率的平均值，然后根据这一时间片内负载单元的需求功率的平均值与这一时间片内燃料电池的发电功率进行对比来确定这一时间片的结束时刻，具体地，如图5所示，假设燃料电池在这一时间片内的发电功率为Pfc(n)，负载单元的需求功率的平均值为Pout(n)，则通过比较Pfc(n)与Pout(n)之间的关系来确定这一时间片的结束时刻，具体地，按照以下三种情况进行具体控制：
情况一：Pout(n)满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，则控制燃料电池继续按照Pfc(n)进行发电，直至这一时间片持续到可充放电储能模块的储能功率增大或减小预设功率，即，持续到Tmax；
情况二：某一时刻采集计算出的Pout(n)不满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，此时，若这一时间片的持续时间已达到第一预设时长Tmin，则确定这一时间片达到结束时刻，控制燃料电池开始转入下一时间片进行发电；
情况三：某一时刻采集计算出的Pout(n)不满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，并且这一时间片的持续时间还未达到第一预设时长Tmin，则控制燃料电池继续按照Pfc(n)进行发电，直至持续时间达到第一预设时长Tmin执行情况二，或者至Pout(n)满足1.2Pfc(n)≥Pout(n)≥0.8Pfc(n)，执行情况一。
其中，图6至图8示意性示出了采用本发明优选实施例的控制方法进行燃料电池输出功率控制的效果图，其中，图6为燃料电池发电功率的示意图，图7为负载单元实时功率和时间片内平均功率的示意图，图8为储能模块实时功率和时间片内平均功率的示意图，如图6至图8所示，在30分钟的时候发生了时间片更新，切换原因为负载的平均功率大于1.2倍的燃料电池输出功率（2.92kW>1.2x2.4kW），新开始的时间片要求燃料电池输出功率为：上一个时间片负载平均功率2.92kW加上储能模块上一时间片的放电功率0.52kW（其中，若将储能模块的放电功率记为负值，则新开始时间片所要求燃料电池的输出功率还可以表示为上一个时间片负载平均功率2.92kW减去储能模块上一时间片的放电功率-0.52kW），得到新开始的时间片内燃料电池的输出功率3.44kW；从图8中可以看出，在新的时间片上，储能模块功率为正，表示处于充电状态，直到第80分钟，由于储能模块长时间充电，触发了Tmax，新的时间片开始，燃料电池发电功率为：上一个时间片负载平均功率3.11kW减去储能模块上一个时间片的充电功率，得到新开始的时间片内燃料电池的输出功率2.87kW。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了燃料电池投入运行的情况下，在各个时间片内，燃料电池工作在恒功率模式，不必跟随负载的突变，在时间片内可充放电储能模块能量充放电幅度也较小，多个时间片内储能模块的平均功率为零，表示该模块在稳态的情况下，仅仅做到能量的缓冲，优化了燃料电池的功率输出特性，提高了发电效率；同时减少系统中的可充放电储能模块充放电率；延长了燃料电池和可充放电储能模块的使用寿命。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种燃料电池输出功率的控制方法，其特征在于，包括：
控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，所述第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，所述第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，所述第一储能功率为储能单元在所述第一时间开始时刻的储能功率，所述储能单元为与所述燃料电池相连接的可充放电储能单元；以及
控制所述燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，所述第二时间大于所述第一预设时长，并且小于第二时长，所述第二时长为第二储能功率增大或减小所述预设功率所用的时长，所述第二储能功率为所述储能单元在所述第二时间开始时刻的储能功率，所述第二时间的开始时刻为所述第一时间的结束时刻，
其中，在控制所述燃料电池在第二时间内按照第二功率发电之前，所述控制方法还包括通过以下方式确定所述第一时间的结束时刻：
按照预设采集周期从所述第一时间的开始时刻对负载单元的需求功率进行采集，其中，所述负载单元为与所述燃料电池和所述储能单元均相连接的负载单元；
计算采集到的需求功率的平均值，得到第一平均功率；
比较所述第一平均功率与第三功率和第四功率的大小关系，其中，所述第三功率为所述第一功率的第一预设值倍，所述第四功率为所述第一功率的第二预设值倍，所述第一预设值大于所述第二预设值；
在比较出所述第一平均功率小于或等于所述第三功率并且大于或等于所述第四功率时，确定第一时刻为所述第一时间的结束时刻，其中，所述第一时间的开始时刻与所述第一时刻之间的时长为所述第一时长；以及
在比较出所述第一平均功率大于所述第三功率或者所述第一平均功率小于所述第四功率时，确定第二时刻为所述第一时间的结束时刻，其中，所述第二时刻为比较出所述第一平均功率大于所述第三功率或者所述第一平均功率小于所述第四功率的时刻，并且所述第一时间的开始时刻与所述第二时刻之间的时长大于或等于所述第一预设时长。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设值大于1，所述第二预设值小于1，并且所述第一预设值与1的差等于所述第二预设值与1的差。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述燃料电池和所述储能单元均还连接有负载单元，其中，通过以下方式确定所述第二功率：
获取所述负载单元在所述第一时间内的平均功率，得到第二平均功率，其中，所述负载单元为与所述燃料电池和所述储能单元均相连接的负载单元；
获取所述储能单元在所述第一时间内的充电功率或放电功率；以及
计算所述第二平均功率与所述充电功率的差值，得到所述第二功率，或
计算所述第二平均功率与所述放电功率的和值，得到所述第二功率。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
控制燃料电池在第一时间内按照第一功率发电包括：
计算所述第一功率对应的燃料供给量，得到第一供给量；以及
按照所述第一供给量向所述燃料电池提供燃料供给，
控制所述燃料电池在第二时间内按照第二功率发电包括：
计算所述第二功率对应的燃料供给量，得到第二供给量；以及
按照所述第二供给量向所述燃料电池提供燃料供给。
5.一种燃料电池输出功率的控制装置，其特征在于，燃料电池连接有储能单元，其中，所述控制装置包括：
第一控制单元，用于控制所述燃料电池在第一时间内按照第一功率发电，其中，所述第一时间的时长大于第一预设时长，并且小于第一时长，所述第一时长为第一储能功率增大或减小预设功率所用的时长，所述第一储能功率为储能单元在所述第一时间开始时刻的储能功率；以及
第二控制单元，用于控制所述燃料电池在第二时间内按照第二功率发电，其中，所述第二时间大于所述第一预设时长，并且小于第二时长，所述第二时长为第二储能功率增大或减小所述预设功率所用的时长，所述第二储能功率为所述储能单元在所述第二时间开始时刻的储能功率，所述第二时间的开始时刻为所述第一时间的结束时刻；
采集单元，用于按照预设采集周期从所述第一时间的开始时刻对负载单元的需求功率进行采集，其中，所述负载单元为与所述燃料电池和所述储能单元均相连接的负载单元；
计算单元，用于计算采集到的需求功率的平均值，得到第一平均功率；
比较单元，用于比较所述第一平均功率与第三功率和第四功率的大小关系，其中，所述第三功率为所述第一功率的第一预设值倍，所述第四功率为所述第一功率的第二预设值倍，所述第一预设值大于所述第二预设值；
第一确定单元，用于在比较出所述第一平均功率小于或等于所述第三功率并且大于或等于所述第四功率时，确定第一时刻为所述第一时间的结束时刻，其中，所述第一时间的开始时刻与所述第一时刻之间的时长为所述第一时长；以及
第二确定单元，用于在比较出所述第一平均功率大于所述第三功率或者所述第一平均功率小于所述第四功率时，确定第二时刻为所述第一时间的结束时刻，其中，所述第二时刻为比较出所述第一平均功率大于所述第三功率或者所述第一平均功率小于所述第四功率的时刻，并且所述第一时间的开始时刻与所述第二时刻之间的时长大于或等于所述第一预设时长。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述燃料电池和所述储能单元均还连接有负载单元，所述第二控制单元包括：
第一获取子单元，用于获取所述负载单元在所述第一时间内的平均功率，得到第二平均功率，其中，所述负载单元为与所述燃料电池和所述储能单元均相连接的负载单元；
第二获取子单元，用于获取所述储能单元在所述第一时间内的充电功率或放电功率；以及
第一计算子单元，用于计算所述第二平均功率与所述充电功率的差值，得到所述第二功率，或计算所述第二平均功率与所述放电功率的和值，得到所述第二功率。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述第一控制单元包括：
第二计算子单元，用于计算所述第一功率对应的燃料供给量，得到第一供给量；以及
第一供给子单元，用于按照所述第一供给量向所述燃料电池提供燃料供给，
所述第二控制单元包括：
第三计算子单元，用于计算所述第二功率对应的燃料供给量，得到第二供给量；以及
第二供给子单元，用于按照所述第二供给量向所述燃料电池提供燃料供给。
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