CN110797559A - 氢燃料电池的控制方法、控制装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢燃料电池的控制方法，包括以下步骤：在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。本发明还公开了一种控制装置以及计算机可读存储介质。本发明提高了氢燃料电池使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池的控制方法、控制装置以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着新能源技术的发展，氢燃料电池已经应用至新能源汽车领域中。但由于氢气本身就具有易燃易爆的特性，因此，如若在电池堆的运行参数处于不理想的状态下继续使用氢燃料电池，会存在很大的安全隐患，严重时甚至会导致车毁人亡。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种氢燃料电池的控制方法、控制装置以及计算机可读存储介质，提高了氢燃料电池使用的安全性。
为实现上述目的，本发明提供一种氢燃料电池的控制方法，所述氢燃料电池的控制方法包括以下步骤：
在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；
在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。
可选地，所述氢燃料电池的控制方法还包括：
在所述电池电压大于预设阈值时，获取所述电池电压对应的单体电池作为目标单体电池；
根据所述目标单体电池和所述目标单体电池对应的电池电压输出告警信息。
可选地，所述根据所述目标单体电池和所述目标单体电池对应的电池电压输出告警信息的步骤之后，还包括：
在接收到所述告警信息的确认响应时，执行所述关闭所述电池堆的步骤。
可选地，所述在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压的步骤之后，还包括：
在显示界面上显示每个所述单体电池对应的电池电压。
可选地，所述显示界面显示有最高单体电池电压、最低单体电池电压、平均单体电池电压和电池堆总电压中的至少一个。
可选地，所述氢燃料电池设置在混合动力汽车中的氢燃料电池动力系统中，所述氢燃料电池的控制方法还包括：
在所述电池电压大于预设阈值时，将所述混合动力汽车的当前动力系统从所述氢燃料电池动力系统切换至除所述氢燃料电池动力系统外的其它动力系统。
为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，所述控制装置包括：
所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的氢燃料电池的控制程序，所述氢燃料电池的控制程序被所述处理器执行时实现如上述氢燃料电池的控制方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有氢燃料电池的控制程序，所述氢燃料电池的控制程序被处理器执行时实现如上述氢燃料电池的控制方法的步骤。
本发明提供的氢燃料电池的控制方法、控制装置以及计算机可读存储介质，在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。这样，提高了氢燃料电池使用的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的实施例终端的硬件运行环境示意图；
图2为本发明氢燃料电池的控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明氢燃料电池的控制方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种氢燃料电池的控制方法，提高了氢燃料电池使用的安全性。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的实施例终端的硬件运行环境示意图；
本发明实施例终端可以是控制装置(如汽车的总控装置)、也可以是氢燃料电池管理系统。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU中央处理器(centralprocessing unit)，存储器1002，通信总线1003。其中，通信总线1003用于实现该终端中各组成部件之间的连接通信。存储器1002可以是高速RAM随机存储器(random-accessmemory)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端的结构并不构成对本发明实施例终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括氢燃料电池的控制程序。
在图1所示的终端中，处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，并执行以下操作：
在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；
在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，还执行以下操作：
在所述电池电压大于预设阈值时，获取所述电池电压对应的单体电池作为目标单体电池；
根据所述目标单体电池和所述目标单体电池对应的电池电压输出告警信息。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，还执行以下操作：
在接收到所述告警信息的确认响应时，执行所述关闭所述电池堆的步骤。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，还执行以下操作：
在显示界面上显示每个所述单体电池对应的电池电压。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，还执行以下操作：
所述显示界面显示有最高单体电池电压、最低单体电池电压、平均单体电池电压和电池堆总电压中的至少一个。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1002中存储的氢燃料电池的控制程序，还执行以下操作：
在所述电池电压大于预设阈值时，将所述混合动力汽车的当前动力系统从所述氢燃料电池动力系统切换至除所述氢燃料电池动力系统外的其它动力系统。
参照图2，在一实施例中，所述氢燃料电池的控制方法包括：
步骤S10、在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压。
本实施例中，实施例终端连接有氢燃料电池，终端可以是控制装置(如汽车的总控装置、CVM电堆管理器)、也可以是氢燃料电池管理系统。以下以终端为控制装置为例进行说明。
需要说明的是，氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。
氢燃料电池可包括多个单体电池，单体电池主要由正极、负极、电解质、氢燃料通道、空气通道等组成，正、负极板采用活性炭制成，置于电解质溶液中。而多个单体电池串联后即可组成电池堆。
氢燃料电池工作时，外界不断供给负极氢气，供给正极空气，在催化剂(铂、多孔石墨等)作用下，产生如下反应：
负极：2H2→4H++4e-
正极：O2+4H++4e-→2H2O
负极经催化剂作用，氢原子中的电子被分离出来，在正极吸引下，在外电路形成电流，失去电子的氢离子，在正极与氧及电子结合为水，氧可从空气中获得，只要不断地供给氢气和带走水，氢燃料电池就可不断供给电能。
可选地，在电池堆启动后，终端可以实时或定时检测电池堆中每个单体电池对应的电池电压。
可选地，终端具有显示设备或连接有显示设备，在电池堆启动后，终端可将检测到的每个单体电池对应的电池电压显示在显示设备的显示界面中。
可选地，所述显示界面还显示有最高单体电池电压、最低单体电池电压、平均单体电池电压和电池堆总电压中的至少一个。其中，所述最高单体电池电压由终端在所有单体电池对应的电池电压中获取数值最高的电池电压得到，所述最低单体电池电压由终端在所有单体电池对应的电池电压中获取数值最低的电池电压得到，所述平均单体电池电压由终端计算所有单体电池的电池电压的均值得到，所述电池堆总电压由终端计算所有单体电池的电池电压之和得到。
这样，用户即可基于显示设备的显示界面显示的电池堆的电池信息，了解到氢燃料电池的状况。
可选地，在电池堆启动前，终端可先获取电池堆的运行数据，并根据电池堆的运行参数判断电池堆是否满足启动条件。
需要说明的是，运行数据包括电池堆温度、氢气压力、氢气泄露浓度、外接电源电压、风扇状态和电池堆通气状态中的至少一个。其中，所述氢气压力为氢气入口处的压力；所述风扇状态包括风扇正常运行状态和风扇故障状态，在风扇能正常运行时则为正常运行状态，否则为故障状态；所述电池堆通气状态包括有排气阀状态为排气正常状态、排气阀状态为排气故障状态、进气阀状态为进气正常状态和进气阀状态为进气故障状态。
可选地，在获取到的所有运行数据均满足运行数据对应的预设条件，则终端判定电池堆满足启动条件，否则，终端判定电池堆不满足启动条件。
需要说明的是，预设条件包括以下至少一个：所述电池堆温度小于或者等于预设温度；所述氢气压力处于预设压力区间内；所述氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度；所述外接电源电压处于预设电压区间内；所述风扇状态处于正常运行状态；所述电池堆通气状态中的排气阀状态处于排气正常状态；所述电池堆通气状态中的进气阀状态处于进气正常状态。
应当理解的是，所述预设温度、预设压力区间、预设浓度和预设电压区间可由工程师根据氢燃料电池的实际工况预先设置。如预设温度可设置为58℃。在电池堆温度小于或者等于预设温度、氢气压力处于预设压力区间内、氢气泄露浓度小于或者等于预设浓度、外接电源电压处于预设电压区间内时，表明氢燃料电池处于正常的工作环境中。
可选地，在获取到的所有运行数据均满足运行数据对应的预设条件时，判定氢燃料电池处于正常的工作环境中，这时，可以控制电池堆启动。
步骤S20、在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。
可选地，终端在检测到电池堆的单体电池中，任一单体电池对应的电池电压大于预设阈值时，则关闭电池堆。所述预设阈值可由工程师根据氢燃料电池的实际工况预先设置，其中，在单体电池的电池电压大于预设阈值时，表明电压处于过压状态，会导致电池堆的不稳定。
可选地，终端在检测到电池堆的单体电池中，任一单体电池对应的电池电压大于预设阈值时，可生成并输出电压过高对应的告警信息。这时，用户或管理员可基于告警信息发出确认操作，生成确认指令。这时，终端判定接收到告警信息的确认响应，再进行电池堆的关闭操作。
可选地，终端在检测到电池堆的单体电池中，任一单体电池对应的电池电压大于预设阈值时，可先获取电池电压大于预设阈值的单体电池作为目标单体电池，并根据目标单体电池和目标单体电池对应的电池电压生成并输出告警信息。这样，可以方便用户快速定位故障的单体电池，以实现快速排障。
在一实施例中，在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。这样，在单体电池的电池电压过压时控制电池堆关闭，提高了氢燃料电池使用的安全性。
在第二实施例中，如图3所示，在上述图2所示的实施例基础上，所述氢燃料电池的控制方法还包括：
步骤S30、在所述电池电压大于预设阈值时，将所述混合动力汽车的当前动力系统从所述氢燃料电池动力系统切换至除所述氢燃料电池动力系统外的其它动力系统。
本实施例中，所述氢燃料电池设置在混合动力汽车中的氢燃料电池动力系统中。
可选地，所述混合动力汽车除了具有氢燃料电池动力系统外，还可包括纯电动动力系统、内燃机动力系统、太阳能动力系统和风能动力系统中的至少一个动力系统。
可选地，在混合动力汽车当前使用的动力系统为氢燃料电池动力系统，以及终端在检测到电池堆的单体电池中，任一单体电池对应的电池电压大于预设阈值时，终端可先根据预设规则从混合动力汽车的除氢燃料电池动力系统外的其它动力系统中选择目标动力系统，并将混合动力汽车的当前动力系统从氢燃料电池动力系统切换至目标动力系统，同时关闭氢燃料电池的电池堆。
需要说明的是，所述预设规则可以是可预设的清洁能源的优先级，也可以是预设的动力系统稳定性的优先级。例如，可预先设置清洁能源的优先级从高到低依次为纯电动动力系统、风能动力系统、太阳能动力系统和内燃机动力系统；可预先设置动力系统稳定性的优先级从高到低依次为内燃机动力系统、纯电动动力系统、太阳能动力系统和风能动力系统。
终端可选择优先级最高的动力系统作为目标动力系统。
可选地，终端也可以是在判定电池堆不满足启动条件时，根据预设规则从混合动力汽车的除氢燃料电池动力系统外的其它动力系统中选择目标动力系统，并将目标动力系统作为混合动力汽车的当前动力系统。
在一实施例中，在所述电池电压大于预设阈值时，将所述混合动力汽车的当前动力系统从所述氢燃料电池动力系统切换至除所述氢燃料电池动力系统外的其它动力系统，以保证混合动力汽车的正常运行。
此外，本发明还提出一种控制装置，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的氢燃料电池的控制程序，所述处理器执行所述氢燃料电池的控制程序时实现如以上实施例所述的氢燃料电池的控制方法的步骤。
此外，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括氢燃料电池的控制程序，所述氢燃料电池的控制程序被处理器执行时实现如以上实施例所述的氢燃料电池的控制方法的步骤。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是电视机，手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述氢燃料电池的控制方法包括以下步骤：
在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压；
在所述电池电压大于预设阈值时，关闭所述电池堆。
2.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述氢燃料电池的控制方法还包括：
在所述电池电压大于预设阈值时，获取所述电池电压对应的单体电池作为目标单体电池；
根据所述目标单体电池和所述目标单体电池对应的电池电压输出告警信息。
3.如权利要求2所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标单体电池和所述目标单体电池对应的电池电压输出告警信息的步骤之后，还包括：
在接收到所述告警信息的确认响应时，执行所述关闭所述电池堆的步骤。
4.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述在氢燃料电池的电池堆运行时，检测所述电池堆中每个单体电池对应的电池电压的步骤之后，还包括：
在显示界面上显示每个所述单体电池对应的电池电压。
5.如权利要求4所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述显示界面显示有最高单体电池电压、最低单体电池电压、平均单体电池电压和电池堆总电压中的至少一个。
6.如权利要求1所述的氢燃料电池的控制方法，其特征在于，所述氢燃料电池设置在混合动力汽车中的氢燃料电池动力系统中，所述氢燃料电池的控制方法还包括：
在所述电池电压大于预设阈值时，将所述混合动力汽车的当前动力系统从所述氢燃料电池动力系统切换至除所述氢燃料电池动力系统外的其它动力系统。
7.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的氢燃料电池的控制程序，所述氢燃料电池的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的氢燃料电池的控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有氢燃料电池的控制程序，所述氢燃料电池的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的氢燃料电池的控制方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200214 |