CN112631349B - 控制方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种控制方法、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值，以及根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；再获取散热器出口温度和目标温度，并根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；进而根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。采用本方法能够降低节温器的开关次数、提高节温器的使用寿命、操作便捷以及提高效率。

Description

控制方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着能源技术的发展，出现了燃料电池技术，燃料电池在适宜温度下将氢气和氧气中的化学能通过催化剂转换为电能，最后输出为负载提供能量，合适的温度是燃料电池高效反应进行的基础，所以温度控制尤为重要。

现有技术有提出使用水泵、节温器、散热器联合作用实现燃料电池温度控制方案，且通过节温切换水路的大小循环。一般功率超过10KW的燃料电池系统的温度控制为水冷散热模式，通过水泵向燃料电池注入冷却液带走反应生成的热量，加热后的液体流过散热器与冷空气交换热量，变成低温液体再循环回燃料电池。水通路由三通阀控制选择大小两个循环路径，暖机时使用小循环，暖机结束后使用大循环。

然而，目前的方法，存在节温器频繁开关以及影响节温器使用寿命等问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低节温器的开关次数、提高节温器的使用寿命、操作便捷以及提高效率的控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种控制方法，所述方法包括：

根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

获取散热器出口温度和目标温度；

根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

在其中一个实施例中，所述根据节温器前馈算法，确定节温器前馈值包括：

获取所述燃料电池的功率；

根据所述燃料电池的功率，得到节温器的前馈值，其中，所述节温器的前馈值至少包括第一前馈值、第二前馈值和第三前馈值；

判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值。

在其中一个实施例中，所述判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值之后包括：

若所述散热器出口温度小于或等于第一预设阈值，输出所述第一前馈值；

若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述目标温度的差值是否大于第二预设阈值。

在其中一个实施例中，所述若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述目标温度的差值是否大于第二预设阈值包括：

若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值小于或等于第二预设阈值，则输出所述第三前馈值；

若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值大于第二预设阈值，则输出所述第二前馈值。

在其中一个实施例中，所述根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值包括：

判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值；

其中，所述第三预设阈值大于第四预设阈值，所述积分系数输出值至少包括第一积分系数值和第二积分系数值。

在其中一个实施例中，所述判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值包括：

若所述散热器出口温度大于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度小于第四预设阈值，则输出第一积分系数值；

若所述散热器出口温度小于或等于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度大于或等于第四预设阈值，则输出第二积分系数值。

一种控制装置，所述装置包括：

前馈值确定模块，用于根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

积分系数值确定模块，用于根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

第一获取模块，用于获取散热器出口温度和目标温度；

温度偏差值确定模块，用于根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

温度开度确定模块，用于根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。

上述控制方法、装置、计算机设备和存储介质，通过根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值，以及根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；再获取散热器出口温度和目标温度，并根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；进而根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。通过上述方法能够降低节温器的开关次数、提高节温器的使用寿命、操作便捷以及提高效率。

附图说明

图1为一个实施例中一种燃料电池冷却系统示意图，其中，①入口冷却液温度探测器；②出口冷却液温度探测器；③出散热器冷却液温度探测器；④水泵；⑤节温器；⑥散热风扇；

图2为一个实施例中一种控制方法的应用环境图；

图3为一个实施例中一种控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中步骤S1的流程示意图；

图5为一个实施例中步骤S2的流程示意图；

图6为一个实施例中一种控制装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为的一种燃料电池冷却系统示意图，燃料电池是一种把燃料(氢气和氧气)所具有的化学能在催化剂作用下转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，发电过程中伴随着产生热量。散热器由进水口、出水口、散热器芯及电子风扇四部分构成。冷却液在散热器芯内流动，电子风扇转动使空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温。节温器是一种电动装置，由三个通路(A、B、C)和电驱动转子组成的T型结构，通过电控阀体转动转子控制液体流动通路是AB或AC。通过燃料电池控制器采集相关数据，并对相关数据处理，以确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到目标温度，其中，节温器达到目标开度后，所对应的燃料电池的温度为目标温度。

燃料电池暖机阶段划分为三个阶段：暖机初期，散热器出口温度低于48℃；暖机中期，散热器出口温度大于50℃；暖机后期，散热器出口温度与目标温度差值大于-3℃。

本申请提供的控制方法，可以应用于如图2所示的应用环境中。其中，燃料电池控制器70与服务器80通过网络进行通信。服务器80根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值以及根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值。燃料电池控制器70获取散热器出口温度和目标温度，并将散热器出口温度和目标温度传输至服务器80。服务器80根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值，进而根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。其中，服务器80可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种控制方法，以该方法应用于图2中的服务器80为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S1：根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

步骤S2：根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

步骤S3：获取散热器出口温度和目标温度；

步骤S4：根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

步骤S5：根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

在步骤S1-S5中，设节温器的前馈值为M，节温器的积分系数值为I，温度偏差值为ΔT，节温器目标开度为X，则X＝M+(ΔT*P)+∑(ΔT*I)，其中，P为目标温度与实际测量温度之间的偏差比例系数。

上述控制方法，通过根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值，以及根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；再获取散热器出口温度和目标温度，并根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；进而根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。通过上述方法能够降低节温器的开关次数、提高节温器的使用寿命、操作便捷以及提高效率。

在其中一个实施例中，结合图4，步骤S1包括：

步骤S11：获取所述燃料电池的功率；

步骤S12：根据所述燃料电池的功率，得到节温器的前馈值，其中，所述节温器的前馈值至少包括第一前馈值、第二前馈值和第三前馈值；

步骤S13：判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值。

在步骤S11-S13中，第一预设阈值指服务器104内部设定的温度阈值，可为表示为0-50摄氏度等，温度阈值根据具体情况进行调整，此处不作具体阐述。节温器的前馈值不限定为三个，可为五个或者更多。

在其中一个实施例中，所述步骤S13之后包括：

步骤S14：若所述散热器出口温度小于或等于第一预设阈值，输出所述第一前馈值；

步骤S15：若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述目标温度的差值是否大于第二预设阈值。

在步骤S14-S15中，第二预设阈值也为服务器104内部设定的温度阈值，具体值域不作限定。

在其中一个实施例中，所述步骤S15包括：

步骤S151：若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值小于或等于第二预设阈值，则输出所述第三前馈值；

步骤S152：若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值大于第二预设阈值，则输出所述第二前馈值。

在其中一个实施例中，结合图5，所述步骤S2包括：

步骤S21：判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值；

其中，所述第三预设阈值大于第四预设阈值，所述积分系数值至少包括第一积分系数值和第二积分系数值。

在步骤S21中，第三预设阈值与第四预设阈值也为服务器104设定的温度阈值，而第三预设阈值大于第四预设阈值。

在其中一个实施例中，所述步骤S21包括：

步骤S211：若所述散热器出口温度大于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度小于第四预设阈值，则输出第一积分系数值；

步骤S212：若所述散热器出口温度小于或等于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度大于或等于第四预设阈值，则输出第二积分系数值。

应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种控制装置，包括：前馈值确定模块10、积分系数值确定模块20、第一获取模块30、温度偏差值确定模块40和温度开度确定模块50，其中：

前馈值确定模块10，用于根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

积分系数值确定模块20，用于根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

第一获取模块30，用于获取散热器出口温度和目标温度；

温度偏差值确定模块40，用于根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

温度开度确定模块50，用于根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

在其中一个实施例中，所述前馈值确定模块10包括：

功率获取模块101，用于获取所述燃料电池的功率；

前馈值计算模块102，用于根据所述燃料电池的功率，得到节温器的前馈值，其中，所述节温器的前馈值至少包括第一前馈值、第二前馈值和第三前馈值；

第一判断模块103，用于判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值。

在其中一个实施例中，所述第一判断模块103之后包括：

第一前馈值输出模块104，用于若所述散热器出口温度小于或等于第一预设阈值，输出所述第一前馈值；

第二判断模块105，用于若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述目标温度的差值是否大于第二预设阈值。

在其中一个实施例中，所述第二判断模块105包括：

第三前馈值输出模块106，用于若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值小于或等于第二预设阈值，则输出所述第三前馈值；

第二前馈值输出模块107，用于若所述散热器出口温度与所述目标温度的差值大于第二预设阈值，则输出所述第二前馈值。

在其中一个实施例中，所述积分系数值确定模块20包括：

第三判断模块201，用于判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值；

其中，所述第三预设阈值大于第四预设阈值，所述积分系数输出值至少包括第一积分系数输出值和第二积分系数输出值。

在其中一个实施例中，所述第三判断模块201包括：

第一积分系数值输出模块2011，用于若所述散热器出口温度大于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度小于第四预设阈值，则输出第一积分系数值；

第二积分系数值输出模块2012，用于若所述散热器出口温度小于或等于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度大于或等于第四预设阈值，则输出第二积分系数值。

关于一种控制装置的具体限定可以参见上文中对于一种控制方法的限定，在此不再赘述。上述控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储控制相关数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种控制方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

获取散热器出口温度和目标温度；

根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

获取散热器出口温度和目标温度；

根据散热器出口温度和目标温度，得到温度偏差值；

根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述目标温度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

获取散热器出口温度和燃料电池目标温度；

根据散热器出口温度和燃料电池目标温度，得到温度偏差值；

根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述燃料电池目标温度；

其中，所述根据节温器前馈算法，确定节温器前馈值包括：

获取所述燃料电池的功率；

根据所述燃料电池的功率，得到节温器的前馈值，其中，所述节温器的前馈值至少包括第一前馈值、第二前馈值和第三前馈值；

判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值；

其中，所述根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值包括：

判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值；

其中，所述第三预设阈值大于第四预设阈值，所述积分系数值至少包括第一积分系数值和第二积分系数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值之后包括：

若所述散热器出口温度小于或等于第一预设阈值，输出所述第一前馈值；

若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述燃料电池目标温度的差值是否大于第二预设阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若所述散热器出口温度大于第一预设阈值，则判断所述散热器出口温度与所述燃料电池目标温度的差值是否大于第二预设阈值包括：

若所述散热器出口温度与所述燃料电池目标温度的差值小于或等于第二预设阈值，则输出所述第三前馈值；

若所述散热器出口温度与所述燃料电池目标温度的差值大于第二预设阈值，则输出所述第二前馈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值包括：

若所述散热器出口温度大于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度小于第四预设阈值，则输出第一积分系数值；

若所述散热器出口温度小于或等于第三预设阈值，或，所述散热器出口温度大于或等于第四预设阈值，则输出第二积分系数值。

5.一种控制装置，其特征在于，所述装置包括：

前馈值确定模块，用于根据节温器前馈算法，确定节温器的前馈值；

积分系数值确定模块，用于根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值；

第一获取模块，用于获取散热器出口温度和燃料电池目标温度；

温度偏差值确定模块，用于根据散热器出口温度和燃料电池目标温度，得到温度偏差值；

温度开度确定模块，用于根据所述节温器的前馈值、节温器的积分系数值和温度偏差值，确定节温器目标开度，所述节温器目标开度用于使燃料电池的温度达到所述燃料电池目标温度；

其中，所述根据节温器前馈算法，确定节温器前馈值包括：

获取所述燃料电池的功率；

根据所述燃料电池的功率，得到节温器的前馈值，其中，所述节温器的前馈值至少包括第一前馈值、第二前馈值和第三前馈值；

判断所述散热器出口温度是否大于第一预设阈值；

其中，所述根据节温器积分系数算法，确定节温器的积分系数值包括：

判断所述散热器出口温度是否大于第三预设阈值或所述散热器出口温度是否小于第四预设阈值；

其中，所述第三预设阈值大于第四预设阈值，所述积分系数值至少包括第一积分系数值和第二积分系数值。。

6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

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