CN114725448A - 一种燃料电池系统加载功率的控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种燃料电池系统加载功率的控制方法、装置及电子设备。方法包括：在燃料电池系统运行过程中，获取燃料电池的当前电流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值；基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，确定当前电流密度和当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗；对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果；在阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取燃料电池系统的当前加载功率速率；基于当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定燃料电池系统的第一目标加载功率速率；基于第一目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。本申请提高了燃料电池的性能和使用寿命。

Description

一种燃料电池系统加载功率的控制方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统加载功率的控制方法、 装置及电子设备。
背景技术
燃料电池是一种直接将燃料化学能转化为电能的装置，可广泛应用于移动、固定和 便携式辅助电力系统、潜艇和航天飞机等众多领域。
与传统的内燃机相比，燃料电池具有功率密度大、效率高、无污染等优点，是未来发展的终极能源形式之一。
现有燃料电池系统对最大功率的限制是基于标定量对氢燃料电池的最大输出功率 进行限定，不能根据电堆的状态进行实时更新，从而对燃料电池系统造成过度拉载的风险，影响其性能及寿命。在燃料电池输出动力的过程中，在不合适的工况下大功率加载， 会影响燃料电池的运行性能及使用寿命。
因此，需要提供一种改进的控制燃料电池系统加载功率的方法，以提高燃料电池的 性能与寿命，避免过度拉载对燃料电池的寿命造成不可逆的损坏。
发明内容：
针对现有技术的上述问题，本申请提供一种燃料电池系统加载功率控制方法，以解 决现有技术中燃料电池的工作效率和使用寿命低的技术问题。
一方面，本申请提供了一种燃料电池系统加载功率的控制方法，所述方法包括：
在所述燃料电池系统运行过程中，获取所述燃料电池的当前电流密度、当前质子交 换膜状态以及实际高频阻抗值；
基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，确定所述当前电 流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗；
对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果；
在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统 的当前加载功率速率；
基于所述当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定所述燃料电池系统的第一 目标加载功率速率；
基于所述第一目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载功率。
进一步地，所述对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比 较结果之后，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统 的当前加载功率速率；
基于所述当前加载功率速率和第二预设速率调整率确定所述燃料电池系统的第二 目标加载功率速率；
基于所述第二目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载功率；
控制所述燃料电池系统的加载功率不超过预设加载功率。
进一步地，所述第一预设速率调整率为所述第一目标加载功率速率与所述当前加载 功率速率间的比值；
优选地，所述第一预设速率调整率为40％-80％。
进一步地，所述第二预设速率调整率为所述第二目标加载功率速率与所述当前加载 功率速率间的比值；
优选地，所述第二预设速率调整率为20％-60％；
预设功率调整率为所述预设加载功率与额定功率间的比值；
优选地，所述预设功率调整率为0％-80％。
进一步地，在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取所述燃 料电池系统的当前加载功率速率之前，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻抗的阻抗差在第一预 设范围内的情况下，确定所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件。
进一步地，在所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取所述燃 料电池系统的当前加载功率速率中之前，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻抗的阻抗差在第二预 设范围内的情况下，确定所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件。
进一步地，所述对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比 较结果之后，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻相匹配的情况下，控制 所述燃料电池系统的以当前加载功率下运行。
进一步地，所述基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗值之间的关系，确定所述当前电流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗之前，所述方法还包括：
针对不同的预设电流密度，获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间 的初始对应关系，其中，所述初始对应关系是基于电堆试验确定的，所述质子交换膜状态为基于电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压确定的；
对各质子交换膜状态对应的高频阻抗进行温度补偿处理，得到所述预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。
另一方面，本申请还提供一种燃料电池系统加载功率的控制装置，所述装置包括：
阻抗获取模块：用于在所述燃料电池系统运行过程中，获取所述燃料电池的当前电 流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值；
阻抗确定模块：用于基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗值间的对应 关系，确定所述当前电流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗值；
阻抗对比模块：用于对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻 抗比较结果；
加载功率速率获取模块：用于在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情 况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率；
加载功率速率确定模块：用于基于所述当前加载功率速率和第一预设速率调整率确 定所述燃料电池系统的第一目标加载功率速率；
加载功率控制模块：基于所述第一目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载 功率。
另一方面，本申请还提供一种电子设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令和至少一段程序，所述至少一条指令和所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上所述的燃料电池系统加载功率的控制方法。
另一方面，本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少 一条指令和至少一段程序，所述至少一条指令和所述至少一段程序由处理器加载并执行 以实现如上所述的燃料电池系统加载功率的控制方法。
本申请提供的一种燃料电池系统加载功率的控制方法、装置及电子设备具有如下技 术效果：
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率并且控制加载功率不 超过预设加载功率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造 成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
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和优点，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本申请实施例提供的一种燃料电池系统加载功率控制方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种燃料电池系统加载功率控制装置的结构示意框图；
图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种燃料电池系统加载功率控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种燃料电池系统加载功率控制方法，能够以提高燃料电池的 工作效率，增加燃料电池的使用寿命。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二” 等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用 的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示 或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或 服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这 些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以下结合图1介绍本申请公开的燃料电池系统加载功率的控制方法，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种燃料电池系统加载功率的控制方法的流程示意图，本申 请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括 更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种 方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置、系统或设备产品执行时，可以按照实 施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环 境)。具体的如图1所示，方法可以包括：
S101：在燃料电池系统运行过程中，获取燃料电池的当前电流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值。
S105：基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，确定当前电流密度和当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗。
S106：对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果；
S107：在阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取燃料电池系统的 当前加载功率速率。
S109：基于当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定燃料电池系统的第一目标 加载功率速率。
在本申请实施例中，第一预设速率调整率为第一目标加载功率速率与当前加载功率 速率间的比值；
优选地，第一预设速率调整率为40％-80％。
示例性的，当前加载功率速率为10kW/s，第一预设速率调整率为50％，相应的， 第一目标加载功率速率为5kW/s。
S110：基于第一目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
在一些实施例中，在S106之后，方法还包括：
S117：在阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取燃料电池系统的 当前加载功率速率。
S119：基于当前加载功率速率和第二预设速率调整率确定燃料电池系统的第二目标 加载功率速率。
S120：基于第二目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。
在本申请实施例中，第二预设调整率为第二目标加载功率速率与当前加载功率速率 间的比值；
优选地，第二预设速率调整率为20％-60％。
示例性的，当前加载功率速率为10kW/s，第二预设速率调整率为30％，相应的， 第二目标加载功率速率为3kW/s。
S121：控制燃料电池系统的加载功率不超过预设加载功率。
在本申请实施例中，预设加载功率与额定功率间的比值为预设功率调整率；
优选地，预设功率调整率为0％-80％。
示例性的，当前额定功率为50kW，预设功率调整率为50％，相应的，预设加载功 率为25kW。
在实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除以参考高频阻抗值大于30％情况下，预 设功率调整率为0％，停止加载功率，燃料电池系统为关机状态。需要说明的是，实际 高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差为实际高频阻抗与参考高频阻抗相减的绝对值。
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率并且控制加载功率不 超过预设加载功率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造 成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
在一些实施例中，在S109之前，方法还包括：
S108：在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差在第一预设范围内 的情况下，确定阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件。
在一个优选的实施例中，第一预设范围为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除 以参考高频阻抗值大于10％且小于等于20％的情况下，确定阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件。需要说明的是，实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差为实际高频阻 抗与参考高频阻抗相减的绝对值。
在一些实施例中，在S118之前，方法还包括：
S118：在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差在第二预设范围内 的情况下，确定阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件。
在一个优选的实施例中，第二预设范围为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除 以参考高频阻抗值大于20％的情况下，确定阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件。需要说明的是，实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差为实际高频阻抗与参考高频阻抗相减的绝对值。
在一些实施例中，在S106之后，方法还包括：
S127：在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻相匹配的情况下，控制燃料电 池系统的以当前加载功率下运行。其中，实际高频阻抗与参考高频阻相匹配可以为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除以参考高频阻抗值小于等于10％。
在一些实施例中，在S105之前，方法还包括：
S102：针对不同的预设电流密度，获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频 阻抗间的初始对应关系，其中，初始对应关系是基于电堆试验确定的，质子交换膜状态为基于电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压确定的。
在本申请实施例中，通过电化学交流阻抗测试方法，在燃料电池的直流负载电流中 叠加10Khz的交流电流，具体地，叠加的交流电流为燃料电池的放电电流的5％-10％，获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的初始对应关系。
在相同电流密度下，通过调节阴极过量空气系数和/或增湿器旁通阀开度调节质子交 换膜的状态，阴极过量空气系数范围可以为1.8-3，增湿器旁通阀开度范围可以为全部 开度的10-90％。
需要说明的是，在相同的电流密度下，阴极过量空气系数越大，尾排阀开启频率越大，质子交换膜的湿度越小；增湿器旁通阀开度越大，质子交换膜的湿度越小。
在调节阴极过量空气系数和/或增湿器旁通阀开度的过程中，实时监测电堆运行过程 中的平均单片电压和最低单片电压，当燃料电池的平均单片电压和燃料电池的最低单片 电压的电压差小于预设电压的情况下，确定当前运行状态下的质子交换膜状态为目标状 态，并获取质子交换膜为目标状态下的高频阻抗。具体地，预设电压为20mV。需要说明的是，目标状态为质子交换膜湿度适中的状态，燃料电池的平均单片电压和燃料电池 的最低单片电压的电压差为燃料电池的平均单片电压减燃料电池的最低单片电压的电 压值。
具体地，电流密度的调节范围为100-2200mA/cm2，获得在此范围内的不同电流密度下的质子交换膜状态与高频阻抗关系。
需要说明的是，电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压可以为通过电压巡 检仪监测到的单片电压。
在本申请实施例中，在电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的初始对 应关系和电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系中，质子交换膜 状态为目标状态下所对应的高频阻抗关系。
S103：对各质子交换膜状态对应的高频阻抗进行温度补偿处理，得到预设的电流密 度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。
需要说明的是，为了抵消温度对高频阻抗的影响，通过温度补偿公式，得到预设温度下的预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，参考如下温度补偿 公式：
Figure BDA0003590174600000081
其中，HFR为高频阻抗；T1为预设温度；T2为实验状态时的环境温度；HFR'为 初始对应关系中的高频阻抗。
通过改变T1，进而得到不同预设温度下的预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。具体地，T1和T2为开氏温度取值。示例性的，预设温度为30 摄氏度，T1为303K。
以下以实际应用场景介绍上述燃料电池系统加载功率的控制方法，请参考图4。
S1：在燃料电池系统运行过程中，获取燃料电池的当前电流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值。
S2：针对不同的预设电流密度，获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻 抗间的初始对应关系，其中，初始对应关系是基于电堆试验确定的，质子交换膜状态为基于电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压确定的。
S3：对各质子交换膜状态对应的高频阻抗进行温度补偿处理，得到预设的电流密度、 质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。
S4：基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，确定当前电流密度和当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗。
S5：对实际高频阻抗与参考高频阻进行比较，得到阻抗比较结果。
S6：获取实际高频阻抗与参考高频阻的阻抗差。
S7：若实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除以参考高频阻抗值大于10％且小于等于20％，执行S8；
若实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除以参考高频阻抗值大于20％，执行S11；
若实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差除以参考高频阻抗值小于等于10％，执行 S15。需要说明的是，实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差为实际高频阻抗与参考高频阻抗相减的绝对值。
S8：获取燃料电池系统的当前加载功率速率。
S9：基于当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定燃料电池系统的第一目标加 载功率速率。
S10：基于第一目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。
S11：获取燃料电池系统的当前加载功率速率。
S12：基于当前加载功率速率和第二预设速率调整率确定燃料电池系统的第二目标 加载功率速率。
S13：基于第二目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。
S14：控制燃料电池系统的加载功率不超过预设加载功率。
S15：控制燃料电池系统的以当前加载功率下运行。
本申请的实施例还提供了一种燃料电池系统加载功率的控制装置，以下结合图2介 绍本申请实施例提供了一种燃料电池系统加载功率的控制装置，参照图2中所示，该装置可以包括：
阻抗获取模块11：用于在燃料电池系统运行过程中，获取燃料电池的当前电流密度、 当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值；
阻抗确定模块12：用于基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗值间的对 应关系，确定当前电流密度和当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗值；
阻抗对比模块13：用于对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较 结果；
加载功率速率获取模块14：用于在阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况 下，获取燃料电池系统的当前加载功率速率；
加载功率速率确定模块15：用于基于当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定 燃料电池系统的第一目标加载功率速率；
加载功率控制模块16：基于第一目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载功率。
在一些实施例中，加载功率速率获取模块14还用于在阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取燃料电池系统的当前加载功率速率。
加载功率速率确定模块15还用于基于当前加载功率速率和第二预设速率调整率确 定燃料电池系统的第二目标加载功率速率。
加载功率控制模块16还用于基于第二目标加载功率速率调整燃料电池系统的加载 功率。加载功率控制模块16还用于控制燃料电池系统的加载功率不超过预设加载功率。
加载功率控制模块16还用于在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻相匹配 的情况下，控制燃料电池系统的以当前加载功率下运行。
在一些实施例中，装置还包括：
阻抗结果确定模块：用于在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗差 大于或小于第一预设范围的情况下，确定阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件。
阻抗结果确定模块还用于在阻抗比较结果为实际高频阻抗与参考高频阻抗的阻抗 差大于或小于第二预设范围的情况下，确定阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件。
在一些实施例中，装置还包括：
初始关系获取模块：获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的初始 对应关系，其中，初始对应关系是基于多次电堆试验确定，质子交换膜状态为基于电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压确定的。
温度补偿处理模块：基于初始对应关系，对电流密度恒定条件下的质子交换膜状态 对应的高频阻抗进行温度补偿处理。
质子交换膜状态与高频阻抗的关系确定模块：基于初始对应关系和温度补偿处理确 定电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。
关于上述实施例中的控制装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方 法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本申请中装置实施例与方法实施例基于相似的实施方式。
本申请的实施例还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储 器中存储有至少一条指令和至少一段程序，所述至少一条指令和所述至少一段程序由所 述处理器加载并执行以实现如上所述的燃料电池系统加载功率的控制方法。
进一步地，图3示出了一种用于实现本申请实施例所提供燃料电池系统加载功率的 控制方法的电子设备的硬件结构示意图，电子设备可以参与构成或包含本申请实施例所 提供的装置。如图3所示，电子设备1可以包括一个或多个(图中采用902a、902b，……，902n来示出)处理器902(处理器902可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑 器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器904、以及用于通信功能的传输装 置906。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线 (USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/ 或相机。本领域普通技术人员可以理解，图3所示的结构仅为示意，其并不对上述电子 装置的结构造成限定。例如，电子设备1还可包括比图3中所示更多或者更少的组件， 或者具有与图3所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器902和/或其他数据处理电路在本文中通常 可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、 固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的 结合到电子设备1(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所 涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径 的选择)。
存储器904可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的方法对 应的程序指令/数据存储装置，处理器902通过运行存储在存储器904内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种燃料电池系统加载功率 的控制方法。存储器904可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或 者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器904 可进一步包括相对于处理器902远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接 至电子设备1。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信 网及其组合。
传输装置906用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电 子设备1的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置906包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置906可以为射频(Radio Frequency，RF) 模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与电子设备1(或移动设备)的用户界面进行交互。
本申请实施例中，存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存 储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等； 存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存 取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他 易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储 器的访问。
本申请的实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少 一条指令和至少一段程序，所述至少一条指令和所述至少一段程序由处理器加载并执行 以实现如上所述的燃料电池系统加载功率的控制方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的 至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请提供的一种燃料电池系统加载功率的控制方法、装置、电子设备及计算机存 储介质具有如下技术效果：
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
本申请通过对实际高频阻抗值与参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果，通过 对阻抗结果情况进行判断，进而限制了燃料电池系统加载功率速率并且控制加载功率不 超过预设加载功率，防止燃料电池系统在不合理的加载功率下运行对燃料电池的性能造 成影响，提高了燃料电池的性能和使用寿命。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一 些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并 且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或 者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以 的或者可能是有利的。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互 相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见 方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来 完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，上述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之 内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池系统加载功率的控制方法，所述方法包括：
在所述燃料电池系统运行过程中，获取所述燃料电池的当前电流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值；
基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系，确定所述当前电流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗；
对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果；
在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率；
基于所述当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定所述燃料电池系统的第一目标加载功率速率；
基于所述第一目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载功率。
2.根据权利要求1所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，所述对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果之后，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率；
基于所述当前加载功率速率和第二预设速率调整率确定所述燃料电池系统的第二目标加载功率速率；
基于所述第二目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载功率；
控制所述燃料电池系统的加载功率不超过预设加载功率。
3.根据权利要求1所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，
所述第一预设速率调整率为所述第一目标加载功率速率与所述当前加载功率速率间的比值；
优选的，所述第一预设速率调整率为40％-80％。
4.根据权利要求2所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，
所述第二预设速率调整率为所述第二目标加载功率速率与所述当前加载功率速率间的比值；
预设功率调整率为所述预设加载功率与额定功率间的比值；
优选的，所述第二预设速率调整率为20％-60％；
优选的，所述预设功率调整率为0％-80％。
5.根据权利要求1所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率之前，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻抗的阻抗差在第一预设范围内的情况下，确定所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件。
6.根据权利要求2所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，在所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率中之前，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻抗的阻抗差在第二预设范围内的情况下，确定所述阻抗比较结果满足第二预设功率控制条件。
7.根据权利要求1所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，所述对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果之后，所述方法还包括：
在所述阻抗比较结果为所述实际高频阻抗与所述参考高频阻相匹配的情况下，控制所述燃料电池系统的以当前加载功率下运行。
8.根据权利要求1所述的控制燃料电池系统加载功率的方法，其特征在于，所述基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗值之间的关系，确定所述当前电流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗之前，所述方法还包括：
针对不同的预设电流密度，获取电流密度恒定条件下质子交换膜状态与高频阻抗间的初始对应关系，其中，所述初始对应关系是基于电堆试验确定的，所述质子交换膜状态为基于电堆运行过程中的平均单片电压和最低单片电压确定的；
对各质子交换膜状态对应的高频阻抗进行温度补偿处理，得到所述预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗间的对应关系。
9.一种燃料电池系统加载功率的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
阻抗获取模块：用于在所述燃料电池系统运行过程中，获取所述燃料电池的当前电流密度、当前质子交换膜状态以及实际高频阻抗值；
阻抗确定模块：用于基于预设的电流密度、质子交换膜状态与高频阻抗值间的对应关系，确定所述当前电流密度和所述当前质子交换膜状态下对应的参考高频阻抗值；
阻抗对比模块：用于对所述实际高频阻抗值与所述参考高频阻值进行比较，得到阻抗比较结果；
加载功率速率获取模块：用于在所述阻抗比较结果满足第一预设功率控制条件的情况下，获取所述燃料电池系统的当前加载功率速率；
加载功率速率确定模块：用于基于所述当前加载功率速率和第一预设速率调整率确定所述燃料电池系统的第一目标加载功率速率；
加载功率控制模块：基于所述第一目标加载功率速率调整所述燃料电池系统的加载功率。
10.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令和至少一段程序，所述至少一条指令和所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-8中任意一项所述燃料电池系统加载功率的控制方法。
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