CN114464849A - 基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 - Google Patents
基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114464849A CN114464849A CN202011248964.XA CN202011248964A CN114464849A CN 114464849 A CN114464849 A CN 114464849A CN 202011248964 A CN202011248964 A CN 202011248964A CN 114464849 A CN114464849 A CN 114464849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel cell
- slope
- satisfied
- cell output
- designing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04949—Electric variables other electric variables, e.g. resistance or impedance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，包括：步骤1，确定需求功率P；步骤2，判断是否满足P<X1；步骤3，判断是否满足P<X2；以此类推，当进行到步骤n时，满足P<X_(n‑1)，则功率变载斜率的全部取值确定完毕。通过本发明的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法解决了现有产品加减载斜率单一、百公里氢耗较大、燃料电池运行经济性较差的问题，相对于现有产品，具有可分段限制加减载斜率、耗氢量较小、燃料电池运行经济性较好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，特别涉及一种基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法。
背景技术
燃料电池系统作为氢能源应用主要载体受到社会的广泛关注。变载斜率影响着燃料电池的动力性能、经济性以及寿命；目前的燃料电池系统的加减载斜率在整个运行功率范围为单一值，由于系统响应性以及寿命原因，该值设置较小,燃料电池系统输出功率采用单一的加减载斜率,百公里氢耗较大，影响着燃料电池运行的经济性。特别是在客车、卡车、分布式发电等领域，对运营成本敏感的领域。
考虑燃料电池系统在动力性、经济性以及寿命方面进一步提升，可分段设计加减载斜率的限制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，包括：
步骤1，确定需求功率P；
步骤2，判断是否满足P<X1；
步骤3，判断是否满足P<X2；
步骤n，判断是否满足P<Xn-1；(n>1，n为正整数)；
以此类推，当进行到步骤n时，满足P<Xn-1，则功率变载斜率的全部取值确定完毕。
进一步地，当在步骤2中满足P<X1时，所述功率变载斜率的值为 Y1。
进一步地，当在步骤3中满足P<X2时，功率变载斜率的值为Y2。
进一步地，当在步骤n+1中满足P<Xn时，所述功率变载斜率的值为 Yn。
进一步地，当在步骤2中不满足P<X1时，进行下一步骤，判断是否满足P<X2。
进一步地，当在步骤n-1中不满足P<Xn-1时，继续进行步骤n，判断是否满足P<Xn。
进一步地，在取值方面，Xn>Xn-1>……>X2>X1。
进一步地，在取值方面，Y1,Y2……Yn＝[0.01 200]。
通过本发明的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法解决了现有产品加减载斜率单一、百公里氢耗较大、燃料电池运行经济性较差的问题，相对于现有产品，具有可分段限制加减载斜率、耗氢量较小、燃料电池运行经济性较好等优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明一优选实施例的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法的控制方法示意图。
图2示出了根据本发明一优选实施例的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
通过本发明的高速动车组结构性防腐和预防性排水装置解决了现有产品车钩箱内无排水装置、手动排水速度慢、效率低以及排水不及时导致的车体母材、焊缝的腐蚀的问题，相对于现有产品，具有可多次拆卸、排水效率高、速度快、可避免车体母材、焊缝的腐蚀等优点。
下面参考图1至图2，对本发明做进一步描述：
为了解决上述问题，本发明提供一种基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，包括：
步骤1，确定需求功率P；
步骤2，判断是否满足P<X1；
步骤3，判断是否满足P<X2；
步骤n，判断是否满足P<Xn-1；(n>1，n为正整数)；
以此类推，当进行到步骤n时，满足P<Xn-1，则功率变载斜率的全部取值确定完毕。
进一步地，当在步骤2中满足P<X1时，所述功率变载斜率的值为 Y1。
进一步地，当在步骤3中满足P<X2时，功率变载斜率的值为Y2。
进一步地，当在步骤n+1中满足P<Xn时，所述功率变载斜率的值为 Yn。
进一步地，当在步骤2中不满足P<X1时，进行下一步骤，判断是否满足P<X2。
进一步地，当在步骤n-1中不满足P<Xn-1时，继续进行步骤n，判断是否满足P<Xn。
进一步地，在取值方面，Xn>Xn-1>……>X2>X1。
进一步地，在取值方面，Y1,Y2……Yn＝[0.01 200]。
通过本发明的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法解决了现有产品加减载斜率单一、百公里氢耗较大、燃料电池运行经济性较差的问题，相对于现有产品，具有可分段限制加减载斜率、耗氢量较小、燃料电池运行经济性较好等优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
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 (8)
1.基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，包括：
步骤1，确定需求功率P；单位为kW。
步骤2，判断是否满足P<X1；
步骤3，判断是否满足P<X2；
以此类推，当进行到步骤n时，满足P<Xn-1，则功率变载斜率的全部取值确定完毕。
2.根据权利要求1所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，当在所述步骤2中满足P<X1时，所述功率变载斜率的值为Y1。
3.根据权利要求1所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，当在所述步骤3中满足P<X2时，功率变载斜率的值为Y2。
4.根据权利要求1所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，当在步骤n+1中满足P<Xn时，所述功率变载斜率的值为Yn。
5.根据权利要求1所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，当在所述步骤2中不满足P<X1时，进行下一步骤，判断是否满足P<X2。
6.根据权利要求1所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，当在步骤n-1中不满足P<Xn-1时，继续进行步骤n，判断是否满足P<Xn。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，在取值方面，Xn>Xn-1>……>X2>X1。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法，其特征在于，在取值方面，Y1,Y2……Yn＝[0.01200]；数值单位为kW/s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011248964.XA CN114464849A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011248964.XA CN114464849A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114464849A true CN114464849A (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81404612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011248964.XA Pending CN114464849A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114464849A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090110965A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Charn-Ying Chen | Method for supplying fuel to fuel cell |
| CN109606137A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-12 | 吉林大学 | 融合成本寿命因素的多源电驱动系统经济性优化方法 |
| CN111055728A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-24 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 氢燃料电池与动力电池混合动力客车的能量控制方法 |
| CN111347940A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-06-30 | 厦门金龙联合汽车工业有限公司 | 一种电电混合燃料电池汽车能量管理控制方法 |
| CN111791758A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-20 | 上海重塑能源科技有限公司 | 整车能量管理方法及系统 |
-
2020
- 2020-11-10 CN CN202011248964.XA patent/CN114464849A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090110965A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Charn-Ying Chen | Method for supplying fuel to fuel cell |
| CN109606137A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-12 | 吉林大学 | 融合成本寿命因素的多源电驱动系统经济性优化方法 |
| CN111055728A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-24 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 氢燃料电池与动力电池混合动力客车的能量控制方法 |
| CN111347940A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-06-30 | 厦门金龙联合汽车工业有限公司 | 一种电电混合燃料电池汽车能量管理控制方法 |
| CN111791758A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-20 | 上海重塑能源科技有限公司 | 整车能量管理方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sorlei et al. | Fuel cell electric vehicles—A brief review of current topologies and energy management strategies | |
| Tian et al. | Energy evaluation of the power network of a DC railway system with regenerating trains | |
| Sadiq et al. | Future greener seaports: A review of new infrastructure, challenges, and energy efficiency measures | |
| Li et al. | Model prediction control-based energy management combining self-trending prediction and subset-searching algorithm for hydrogen electric multiple unit train | |
| Hu et al. | A study on energy distribution strategy of electric vehicle hybrid energy storage system considering driving style based on real urban driving data | |
| Xu et al. | Adaptive supervisory control strategy of a fuel cell/battery-powered city bus | |
| Hou et al. | A comparison study of battery size optimization and an energy management strategy for FCHEVs based on dynamic programming and convex programming | |
| Geng et al. | Combined power management/design optimization for a fuel cell/battery plug-in hybrid electric vehicle using multi-objective particle swarm optimization | |
| Eckert et al. | Electric vehicle drivetrain optimisation | |
| CN109783890A (zh) | 基于钩缓装置模型的重载列车运行曲线多目标优化方法 | |
| Ahmadizadeh et al. | Energy management of a dual‐mode power‐split powertrain based on the Pontryagin's minimum principle | |
| CN102495934A (zh) | 基于粒子群算法的轨道交通牵引功率平衡运行图设计方法 | |
| CN105160151A (zh) | 一种基于模糊K-means算法的电动汽车应急供电方法 | |
| CN115392588A (zh) | 一种全生命周期的电动汽车碳排放预测方法以及装置 | |
| CN114464849A (zh) | 基于工况的分段设计燃料电池输出的变载斜率的方法 | |
| Miyatake et al. | Optimization of speed profile and quick charging of a catenary free train with on-board energy storage | |
| Nasiri et al. | A multi-objective optimal power management strategy for enhancement of battery and propellers lifespan in all-electric ships | |
| CN114454779A (zh) | 基于燃料电池功率输出的非对称性变载斜率的方法 | |
| Liao et al. | Energy management strategy of four-wheel drive SUV electric-hydraulic hybrid (EHH) power system based on optimal instantaneous efficiency | |
| Chen et al. | Integrated system design and control optimization of hybrid electric propulsion system using a bi-level, nested approach | |
| Wu et al. | Dynamic programming-based energy management system for range-extended electric bus | |
| Zheng et al. | Fuel consumption of fuel cell hybrid vehicles considering battery SOC differences | |
| Pan et al. | More Environmental Sustainability Routing and Energy Management for All Electric Ships | |
| Muelaner | Unsettled issues regarding power options for decarbonized commercial vehicles | |
| CN109910918A (zh) | 一种内燃发电机组加超级电容的混合动力列车能量管理策略的优化方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220510 |