CN109980252A - 一种燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统。该方法包括如下步骤：获取燃料电池的输出电流；根据输出电流确定电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力，根据电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力对燃料电池空气供给进行调节；根据电堆入口所需空气压力和氢气空气预设压差确定电堆入口所需氢气压力，根据电堆入口所需氢气压力对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与氢气空气预设压差的差值位于预设范围内，其中，实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。本发明的技术方案可以避免燃料电池的质子交换膜两侧压差大幅变化，保证燃料电池的性能及寿命。

Description

一种燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统。

背景技术

在全球能源需求日益增长和环境危机愈演愈烈的背景下，新型的清洁能源越来越受到人们的重视。其中，氢燃料电池具有高效率、零污染、低噪音及启动快等优势，具有广阔的应用前景，是下一代车用动力的发展方向之一。

氢燃料电池是一种通过氢气和氧气发生化学反应以产生电能的装置。其反应过程为电解水的逆过程，反应原理如下。

负极：H₂+2OH^-→2H₂O+2e^-。

正极：1/2O₂+H₂O+2e^-→2OH^-。

电池反应：H₂+1/2O₂＝＝H₂O。

在实际应用时，氢燃料电池还需要一套相应的辅助系统，其包括反应剂供给系统、排水系统、电性能控制系统及安全系统等。由于氢燃料电池是一个“气-水-电-热-力”耦合的复杂系统，为了提高其耐久性和运行稳定性，在反应过程中，需要重点关注氢气的流量、压力，空气的流量、压力，输出电压及电流等参数。

然而，现有的车载燃料电池氢气控制装置主要使用二级减压阀将输入给燃料电池电堆的氢气压力设定为一个固定值，无法调整氢、空压力差，导致质子交换膜两侧的压力差频繁波动。质子交换膜将在压力波动引发的交变应力下发生蠕动，长时间处于此种状态容易出现疲劳失效，严重影响燃料电池的性能及寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统。

第一方面，本发明提供了一种燃料电池氢气和空气供给控制方法，该方法包括如下步骤：

获取燃料电池的输出电流。

根据所述输出电流确定电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力，根据所述电堆入口所需空气流量和所述电堆入口所需空气压力对燃料电池空气供给进行调节。

根据所述电堆入口所需空气压力和氢气空气预设压差确定电堆入口所需氢气压力，根据所述电堆入口所需氢气压力对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

第二方面，本发明提供了一种燃料电池氢气和空气供给控制装置，该装置包括：

获取模块，用于获取燃料电池的输出电流。

空气供给控制模块，用于根据所述输出电流确定电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力，根据所述电堆入口所需空气流量和所述电堆入口所需空气压力对燃料电池空气供给进行调节。

氢气供给控制模块，用于根据所述电堆入口所需空气压力和氢气空气预设压差确定电堆入口所需氢气压力，根据所述电堆入口所需氢气压力对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

第三方面，本发明提供了一种燃料电池氢气和空气供给控制装置，该装置包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法。

第四方面，本发明提供了一种燃料电池氢气和空气供给控制系统，该系统包括如上所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置以及电堆和分别与所述电堆连通的空气供给管路、氢气供给管路。

所述空气供给管路包括相互连通的空压机和增湿器，所述空压机远离所述增湿器的一端设置有流量计，所述流量计用于采集空气供给管路入口流量，所述增湿器和所述电堆间的连通管路上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于采集电堆入口实时空气压力。

所述氢气供给管路包括储氢罐以及与所述储氢罐连通的比例阀，所述比例阀和所述电堆间的连通管路上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于采集电堆入口实时氢气压力。

所述电堆的电能输出端设置有电流传感器，所述电流传感器用于采集燃料电池的输出电流。

所述电流传感器、所述流量计、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述空压机和所述比例阀分别与所述燃料电池氢气和空气供给控制装置电连接。

本发明提供的燃料电池氢气和空气供给控制方法、装置和系统的有益效果是，通过体现燃料电池输出功率的输出电流确定电堆入口所需空气流量及空气压力，可采用例如调节空气供给管路上空压机转速的方式使电堆入口实际空气压力达到所需空气压力，从而使电堆质子交换膜的空气一侧压力稳定。在确定了电堆入口所需空气压力后，可根据稳定状态下的氢气空气预设压差相应确定电堆入口所需氢气压力，并调节氢气供给管路，使电堆入口实际氢气压力达到所需氢气压力，从而使电堆质子交换膜的氢气一侧压力稳定。实现了同时对空气压力和氢气压力随输出功率变化而快速、准确进行调节，进而使质子交换膜两侧的压差始终维持在预设压差附近，或者与预设压差相同，减少质子交换膜因压差变化产生的蠕动，保证其性能与使用寿命，进而保证燃料电池的耐久性和运行稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的燃料电池氢气和空气供给控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的燃料电池氢气和空气供给控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的燃料电池氢气和空气供给控制装置的结构框图；

图4为本发明实施例的燃料电池氢气和空气供给控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

燃料电池运行时，要求氢气压力、空气压力分别随着输出电流增大而增大，从而保证电堆性能始终处于最佳状态。在小电流时，堆内氢气压力、空气压力都比较小，在大电流时，堆内氢气压力、空气压力都比较大。但为了保证质子交换膜的特性，必须保证氢空压差基本为固定值。与此同时，电堆所需氢气流量和所述空气流量也随输出电流增大而增大。

如图1所示，本发明实施例的燃料电池氢气和空气供给控制方法包括如下步骤：

获取燃料电池的输出电流I。

具体地，燃料电池的输出电流变化可体现其输出功率变化，根据输出电流对燃料电池的氢空压差进行调节，也就是可使燃料电池的氢空压差随其输出功率的变化而自动调节。

根据所述输出电流I确定电堆入口所需空气流量F11和电堆入口所需空气压力P11，根据所述电堆入口所需空气流量F11和所述电堆入口所需空气压力P11对燃料电池空气供给进行调节。

根据所述电堆入口所需空气压力P11和氢气空气预设压差ΔP确定电堆入口所需氢气压力P21，根据所述电堆入口所需氢气压力P21对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差ΔP的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

在本实施例中，通过体现燃料电池输出功率的输出电流确定电堆入口所需空气流量及空气压力，可采用例如调节空气供给管路上空压机转速的方式使电堆入口实际空气压力达到所需空气压力，从而使电堆质子交换膜的空气一侧压力稳定。在确定了电堆入口所需空气压力后，可根据稳定状态下的氢气空气预设压差相应确定电堆入口所需氢气压力，并调节氢气供给管路，使电堆入口实际氢气压力达到所需氢气压力，从而使电堆质子交换膜的氢气一侧压力稳定。实现了同时对空气压力和氢气压力随输出功率变化而快速、准确进行调节，进而使质子交换膜两侧的压差始终维持在预设压差附近，或者与预设压差相同，减少质子交换膜因压差变化产生的蠕动，保证其性能与使用寿命，进而保证燃料电池的耐久性和运行稳定性。

需要注意的是，燃料电池稳定运行状态下，电堆入口氢气压力与空气压力的差值，也就是氢气空气预设压差ΔP可以为零，也可以为一个相对较小的固定值。调节后的电堆入口实时压差与氢气空气预设压差ΔP的差值位于预设范围内，意为二者相同或二者的差值处于一定范围内。

优选地，所述方法还包括获取空气供给管路入口流量F12以及电堆入口实时空气压力P12的步骤。

所述对燃料电池空气供给进行调节的过程包括：

根据所述输出电流I确定所述电堆入口所需空气流量F11，并根据所述电堆入口所需空气流量F11确定所述电堆入口所需空气压力P11。

具体地，燃料电池运行时，电堆入口所需空气流量F11＝k1*I*λ1，其中，k1为比例系数，I为输出电流，λ1为空气过量系数。由此可以计算出不同电流下的空气需求量。由于电堆入口所需空气流量F11与电堆入口所需空气压力P11通常具有一定关系，例如比例关系，可通过事先将各所需空气流量与对应的所需空气压力存入表格，当获得电堆入口所需空气流量F11，可通过查表的方式获得电堆入口所需空气压力P11。

当所述空气供给管路入口流量F12与所述电堆入口所需空气流量F11不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述空气供给管路入口流量F12与所述电堆入口所需空气流量F11相同。

具体地，当空气供给管路入口流量F12大于电堆入口所需空气流量F11时，则调低空压机转速。当空气供给管路入口流量F12小于电堆入口所需空气流量F11时，则调高空压机转速。

当所述电堆入口实时空气压力P12与所述电堆入口所需空气压力P11不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述电堆入口实时空气压力P12与所述电堆入口所需空气压力P11相同。

具体地，当电堆入口实时空气压力P12大于电堆入口所需空气压力P11时，则调低空压机转速。当电堆入口实时空气压力P12小于电堆入口所需空气压力P11时，则调高空压机转速。

在本优选实施例中，由于燃料电池的空气供给系统通常为未封闭的系统，可以通过适当调节空压机转速的方式以控制空气流量达到电堆所需流量值，并进一步调节电堆入口实时空气压力保持在所需压力附近，或者与所需压力相同，从而保证质子交换膜空气一侧的压力是相对稳定的。

当质子交换膜空气一侧的压力先于氢气一侧的压力稳定时，则可以不再对空气供给管路进行其他方式的调节，而是等待氢气一侧的压力也稳定下来。

优选地，与电堆入口连通的氢气供给管路包括位于氢气源与所述电堆入口之间的比例阀。

具体地，根据泊肃叶公式：Q＝π×r^4×Δp/(8ηL)，其中，Q为流经管子的流体的体积流量，r为管子的半径，L为管子的长度，η为流体的粘滞系数，Δp为管子两端的流体压差，可以得到，Δp＝Q×8ηL/(π×r^4)。

对于比例阀，由于流体的体积流量、粘滞系数与阀体管子的长度均是固定的，而其开度可表示相应半径，即，半径可调整。因此，可通过改变比例阀开度的方式调整阀体两端的流体压差。

在氢气供给管路上，比例阀位于作为氢气源的储氢罐与电堆入口之间，则比例阀出口的氢气压力相当于电堆入口的氢气压力。另外，由于燃料电池的氢气供给系统通常为封闭的系统，则比例阀入口的氢气压力通常是固定的，因而可以通过调节比例阀开度以调节电堆入口的氢气压力。

所述方法还包括获取电堆入口实时氢气压力P22的步骤。

所述对燃料电池氢气供给进行调节的过程包括：

根据所述电堆入口所需空气压力P11和所述氢气空气预设压差ΔP确定所述电堆入口所需氢气压力P21。

具体地，由于在电堆发挥最佳性能的状态下，电堆入口所需氢气压力与电堆入口所需空气压力的差值需要保持为预设压差，则可通过P21＝P11+ΔP计算获得与电堆入口所需空气压力P11对应的电堆入口所需氢气压力P21。

当所述电堆入口实时氢气压力P22与所述电堆入口所需氢气压力P21不相同时，对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节，直至所述电堆入口实时氢气压力P22与所述电堆入口所需氢气压力P21相同。

在本优选实施例中，通过调节比例阀开度的方式调节电堆入口实时氢气压力保持在所需压力附近，或者与所需压力相同，从而保证质子交换膜氢气一侧的压力是相对稳定的，进而使质子交换膜两侧的压力差维持在一个较小的变化范围内，实现了阳极压力稳定跟踪阴极压力，即保证电堆处于最佳工作状态，又保证质子交换膜的使用性能与寿命。

优选地，所述对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节的过程包括：

当所述电堆入口实时氢气压力P22大于所述电堆入口所需氢气压力P21时，减小对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以减小所述比例阀的开度。

当所述电堆入口实时氢气压力P22小于所述电堆入口所需氢气压力P21时，增大对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以增大所述比例阀的开度。

下面以一个实际案例对本发明的燃料电池氢气和空气供给控制方法进行进一步的说明。

以如图2所示的流程图展示的方法实现对燃料电池氢气和空气供给控制。

燃料电池运行时，其输出功率随着外部工况所需功率的变化而变化，相应地，输出电流也在变化。令燃料电池运行于稳定状态下，电堆处于最佳工作状态，此时的输出电流为120A，电堆入口氢气压力为P20，电堆入口空气压力为P10。首先确定电堆入口氢气压力与电堆入口空气压力的差值为氢气空气预设压差，即ΔP＝P20-P10。

随后，由于外部工况变化，检测到输出电流需要提升至180A。

一方面，对于空气供给进行如下控制：

根据实时检测的输出电流I计算得到电堆入口所需空气流量F11，并通过查表方式获得电堆入口所需空气压力P11。

由于输出电流增大，增大空压机转速。

检测空气供给管路入口流量F12与电堆入口实时空气压力P12。

比较F12与F11，如果F12不等于F11，则调整空压机转速，直至二者相等。具体地，如果F12大于F11，则减小空压机转速，如果F12小于F11，则增大空压机转速。

比较P12与P11，如果P12不等于P11，则调整空压机转速，直至二者相等。具体地，如果P12大于P11，则减小空压机转速，如果P12小于P11，则增大空压机转速。

当P12与P11相等时，则完成对空气供给的控制。

另一方面，对于氢气供给进行如下控制：

在获得电堆入口所需空气压力P11后，计算得到电堆入口所需氢气压力P21，其中P21＝P11+ΔP。

由于输出电流增大，增大比例阀的PWM控制信号的占空比。

检测电堆入口实时氢气压力P22。

比较P22与P21，如果P22不等于P21，则调整比例阀的PWM控制信号的占空比，直至二者相等。具体地，如果P22大于P21，则减小比例阀的PWM控制信号的占空比，如果P22小于P21，则增大比例阀的PWM控制信号的占空比。

当P22与P21相等时，则完成对氢气供给的控制。

在完成对空气供给和氢气供给的控制的控制后，输出电流为稳定为180A，且电堆入口氢气空气压差为ΔP。

如图3所示，本发明实施例的一种燃料电池氢气和空气供给控制装置包括：

获取模块，用于获取燃料电池的输出电流I。

空气供给控制模块，用于根据所述输出电流I确定电堆入口所需空气流量F11和电堆入口所需空气压力P11，根据所述电堆入口所需空气流量F11和所述电堆入口所需空气压力P11对燃料电池空气供给进行调节。

氢气供给控制模块，用于根据所述电堆入口所需空气压力P11和氢气空气预设压差ΔP确定电堆入口所需氢气压力P21，根据所述电堆入口所需氢气压力P21对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差ΔP的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

优选地，所述获取模块还用于：获取空气供给管路入口流量F12以及电堆入口实时空气压力P12。

所述空气供给控制模块具体用于：

根据所述输出电流I确定所述电堆入口所需空气流量F11，并根据所述电堆入口所需空气流量F11确定所述电堆入口所需空气压力P11。

当所述空气供给管路入口流量F12与所述电堆入口所需空气流量F11不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述空气供给管路入口流量F12与所述电堆入口所需空气流量F11相同。

当所述电堆入口实时空气压力P12与所述电堆入口所需空气压力P11不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述电堆入口实时空气压力P12与所述电堆入口所需空气压力P11相同。

优选地，与电堆入口连通的氢气供给管路包括位于氢气源与所述电堆入口之间的比例阀，所述获取模块还用于：获取电堆入口实时氢气压力P22。

所述氢气供给控制模块具体用于：

根据所述电堆入口所需空气压力P11和所述氢气空气预设压差ΔP确定所述电堆入口所需氢气压力P21。

当所述电堆入口实时氢气压力P22与所述电堆入口所需氢气压力P21不相同时，对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节，直至所述电堆入口实时氢气压力P22与所述电堆入口所需氢气压力P21相同。

优选地，所述氢气供给控制模块具体还用于：

当所述电堆入口实时氢气压力P22大于所述电堆入口所需氢气压力P21时，减小对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以减小所述比例阀的开度。

当所述电堆入口实时氢气压力P22小于所述电堆入口所需氢气压力P21时，增大对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以增大所述比例阀的开度。

在本发明另一实施例中，一种燃料电池氢气和空气供给控制装置包括存储器和处理器。所述存储器，用于存储计算机程序。所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法。其中，该装置可以为工控机或PLC等装置。

在本发明另一实施例中，一种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法。

如图4所示，本发明实施例的一种燃料电池氢气和空气供给控制系统包括如上所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置以及电堆30和分别与电堆30连通的空气供给管路、氢气供给管路。

所述空气供给管路包括相互连通的空压机12和增湿器13，空压机12远离增湿器13的一端设置有流量计11，流量计11用于采集空气供给管路入口流量F12，增湿器13和电堆间30的连通管路上设置有第一压力传感器14，第一压力传感器14用于采集电堆入口实时空气压力P12。

所述氢气供给管路包括储氢罐21以及与储氢罐21连通的比例阀24，比例阀24和电堆30间的连通管路上设置有第二压力传感器25，第二压力传感器25用于采集电堆入口实时氢气压力P22。

电堆30的电能输出端设置有电流传感器31，电流传感器31用于采集燃料电池的输出电流I。

电流传感器31、流量计11、第一压力传感器14、第二压力传感器25、空压机12和比例阀24分别与所述燃料电池氢气和空气供给控制装置电连接。

另外，氢气供给管路还可包括串接于储氢罐21与比例阀24之间的手动减压阀22和开关阀23。电堆30的氢气出口设置有尾气阀32。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种燃料电池氢气和空气供给控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取燃料电池的输出电流；

根据所述输出电流确定电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力，根据所述电堆入口所需空气流量和所述电堆入口所需空气压力对燃料电池空气供给进行调节；

根据所述电堆入口所需空气压力和氢气空气预设压差确定电堆入口所需氢气压力，根据所述电堆入口所需氢气压力对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法，其特征在于，所述方法还包括获取空气供给管路入口流量以及电堆入口实时空气压力的步骤；

所述对燃料电池空气供给进行调节的过程包括：

根据所述输出电流确定所述电堆入口所需空气流量，并根据所述电堆入口所需空气流量确定所述电堆入口所需空气压力；

当所述空气供给管路入口流量与所述电堆入口所需空气流量不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述空气供给管路入口流量与所述电堆入口所需空气流量相同；

当所述电堆入口实时空气压力与所述电堆入口所需空气压力不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述电堆入口实时空气压力与所述电堆入口所需空气压力相同。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法，其特征在于，与电堆入口连通的氢气供给管路包括位于氢气源与所述电堆入口之间的比例阀，所述方法还包括获取电堆入口实时氢气压力的步骤；

所述对燃料电池氢气供给进行调节的过程包括：

根据所述电堆入口所需空气压力和所述氢气空气预设压差确定所述电堆入口所需氢气压力；

当所述电堆入口实时氢气压力与所述电堆入口所需氢气压力不相同时，对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节，直至所述电堆入口实时氢气压力与所述电堆入口所需氢气压力相同。

4.根据权利要求3所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法，其特征在于，所述对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节的过程包括：

当所述电堆入口实时氢气压力大于所述电堆入口所需氢气压力时，减小对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以减小所述比例阀的开度；

当所述电堆入口实时氢气压力小于所述电堆入口所需氢气压力时，增大对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以增大所述比例阀的开度。

5.一种燃料电池氢气和空气供给控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取燃料电池的输出电流；

空气供给控制模块，用于根据所述输出电流确定电堆入口所需空气流量和电堆入口所需空气压力，根据所述电堆入口所需空气流量和所述电堆入口所需空气压力对燃料电池空气供给进行调节；

氢气供给控制模块，用于根据所述电堆入口所需空气压力和氢气空气预设压差确定电堆入口所需氢气压力，根据所述电堆入口所需氢气压力对燃料电池氢气供给进行调节，使调节后的电堆入口实时压差与所述氢气空气预设压差的差值位于预设范围内，其中，所述实时压差为电堆入口实时氢气压力与电堆入口实时空气压力的差值。

6.根据权利要求5所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置，其特征在于，所述获取模块还用于：获取空气供给管路入口流量以及电堆入口实时空气压力；

所述空气供给控制模块具体用于：

根据所述输出电流确定所述电堆入口所需空气流量，并根据所述电堆入口所需空气流量确定所述电堆入口所需空气压力；

当所述空气供给管路入口流量与所述电堆入口所需空气流量不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述空气供给管路入口流量与所述电堆入口所需空气流量相同；

当所述电堆入口实时空气压力与所述电堆入口所需空气压力不相同时，对空气供给管路上的空压机进行速度调节，直至所述电堆入口实时空气压力与所述电堆入口所需空气压力相同。

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置，其特征在于，与电堆入口连通的氢气供给管路包括位于氢气源与所述电堆入口之间的比例阀，所述获取模块还用于：获取电堆入口实时氢气压力；

所述氢气供给控制模块具体用于：

根据所述电堆入口所需空气压力和所述氢气空气预设压差确定所述电堆入口所需氢气压力；

当所述电堆入口实时氢气压力与所述电堆入口所需氢气压力不相同时，对氢气供给管路上的所述比例阀进行开度调节，直至所述电堆入口实时氢气压力与所述电堆入口所需氢气压力相同。

8.根据权利要求7所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置，其特征在于，所述氢气供给控制模块具体还用于：

当所述电堆入口实时氢气压力大于所述电堆入口所需氢气压力时，减小对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以减小所述比例阀的开度；

当所述电堆入口实时氢气压力小于所述电堆入口所需氢气压力时，增大对所述比例阀的PWM控制信号的占空比，以增大所述比例阀的开度。

9.一种燃料电池氢气和空气供给控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至4任一项所述的燃料电池氢气和空气供给控制方法。

10.一种燃料电池氢气和空气供给控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求9所述的燃料电池氢气和空气供给控制装置以及电堆和分别与所述电堆连通的空气供给管路、氢气供给管路；

所述空气供给管路包括相互连通的空压机和增湿器，所述空压机远离所述增湿器的一端设置有流量计，所述流量计用于采集空气供给管路入口流量，所述增湿器和所述电堆间的连通管路上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于采集电堆入口实时空气压力；

所述氢气供给管路包括储氢罐以及与所述储氢罐连通的比例阀，所述比例阀和所述电堆间的连通管路上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于采集电堆入口实时氢气压力；

所述电堆的电能输出端设置有电流传感器，所述电流传感器用于采集燃料电池的输出电流；

所述电流传感器、所述流量计、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述空压机和所述比例阀分别与所述燃料电池氢气和空气供给控制装置电连接。