CN114824382A - 燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法及装置。该方法包括：确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；根据当前系统功率数据和当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。本发明提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，能够有效对燃料电池系统尾排气体中的氢气浓度进行稀释，消除安全隐患，提高了燃料电池系统安全性，同时提升了燃料电池系统使用的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备控制技术领域，涉及一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法及装置。另外，还涉及一种电子设备及处理器可读存储介质。
背景技术
燃料电池系统是指以燃料电池为核心，并与燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统、控制系统等组成的发电系统。其通过输入氢气与空气的氧气之间发生电化学反应来产生电能，为用电设备提供动力来源。其中，氢气作为一种可燃气体，当达到一定浓度容易发生爆燃。因此需要及时将排出的氢气浓度进行控制以降到预设阈值下才会避免危险。目前大多系统采用的增加引射管或者风扇装置的方式来稀释空气，然而其实际效果较差，且增加了尾排管路结构的复杂度，导致燃料电池系统安全性和稳定性仍然难以得到保障。因此，如何设计一种简单、有效的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方案成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法及装置，以解决现有技术中存在的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方案效果较差，导致燃料电池系统安全性和稳定性难以满足当前要求的问题。
本发明提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，包括：
确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；
确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；
根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；
根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
进一步的，所述确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据，具体包括：
获取所述燃料电池系统对应尾排管中的原始氢气浓度数据；
基于所述原始氢气浓度数据，确定相应的氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据；
将所述氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据作为所述燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
进一步的，所述根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度，具体包括
当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度；其中，所述前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度，具体包括：
判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第一氢气浓度阈值，若否，则将所述当前系统功率数据与第一前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第一匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；若是，则将所述当前系统功率数据与第二前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第二匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；
其中，在所述当前系统功率数据相同条件下，所述第二前馈控制参数表中对应的转速大于所述第一前馈控制参数表中对应的转速，且所述第二前馈控制参数表中对应的开度大于所述第一前馈控制参数表中对应的开度；所述第一前馈控制参数表和所述第二前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，在判断所述当前氢气浓度数据超过所述第一氢气浓度阈值之后，还包括：判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，若是，则触发所述燃料电池系统和所述空压机停止运行，并触发所述背压阀关闭；其中，所述第二氢气浓度阈值大于所述第一氢气浓度阈值。
进一步的，判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，具体包括：判断氢气浓度瞬时值数据是否超过预设的第二氢气浓度瞬时阈值；以及判断预设时间周期内的氢气浓度平均值数据是否超过预设的第二氢气浓度平均阈值。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，还包括：当所述燃料电池系统处于纯氢气吹扫状态下，并且所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值时，触发预设的三通阀开启，以使得所述空压机直接连通到所述尾排管进行空气输送；其中，所述三通阀是用于连通所述空压机、所述燃料电池系统中的电堆以及所述尾排管的空气导通阀门。
本发明还提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，包括：
氢气浓度数据确定单元，用于确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；
系统功率数据确定单元，用于确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；
调整参量确定单元，用于根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；
控制操作单元，用于根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
进一步的，所述氢气浓度数据确定单元，具体用于：
获取所述燃料电池系统对应尾排管中的原始氢气浓度数据；
基于所述原始氢气浓度数据，确定相应的氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据；
将所述氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据作为所述燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
进一步的，所述调整参量确定单元，具体用于：当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度；其中，所述前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，所述当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度，具体包括：
判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第一氢气浓度阈值，若否，则将所述当前系统功率数据与第一前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第一匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；若是，则将所述当前系统功率数据与第二前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第二匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；
其中，在所述当前系统功率数据相同条件下，所述第二前馈控制参数表中对应的转速大于所述第一前馈控制参数表中对应的转速，且所述第二前馈控制参数表中对应的开度大于所述第一前馈控制参数表中对应的开度；所述第一前馈控制参数表和所述第二前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，在判断所述当前氢气浓度数据超过所述第一氢气浓度阈值之后，还包括：异常控制单元，用于判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，若是，则触发所述燃料电池系统和所述空压机停止运行，并触发所述背压阀关闭；其中，所述第二氢气浓度阈值大于所述第一氢气浓度阈值。
进一步的，判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，具体包括：判断氢气浓度瞬时值数据是否超过预设的第二氢气浓度瞬时阈值；以及判断预设时间周期内的氢气浓度平均值数据是否超过预设的第二氢气浓度平均阈值。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，还包括：三通阀控制单元，用于当所述燃料电池系统处于纯氢气吹扫状态下，并且所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值时，触发预设的三通阀开启，以使得所述空压机直接连通到所述尾排管进行空气输送；其中，所述三通阀是用于连通所述空压机、所述燃料电池系统中的电堆以及所述尾排管的空气导通阀门。
本发明还提供一种车辆，包括：如上述任一种所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置
本发明还提供一种电子设备，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计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的步骤。
本发明提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，通过确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据以及确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；然后根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据确定空压机的转速和背压阀的开度，并根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作，有效消除了安全隐患，提高了燃料电池系统安全性，同时提升了燃料电池系统运行的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例中燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的流程示意图；
图2是本发明一种实施例中燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法中燃料电池系统对应的结构示意图；
图3是本发明一种实施例中燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的具体实施流程示意图；
图4是本发明一种实施例中燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置的结构示意图；
图5是本发明一种实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
下面基于本发明所述燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，对其实施例进行详细描述。如图1所示，其为本发明实施例提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的流程示意图，具体实现过程包括以下步骤：
步骤101：确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
在本发明实施例中，首先需要通过尾排管处预设的氢气浓度传感器采集实时的氢气浓度数据，从而确定所述燃料电池系统对应尾排管中的原始氢气浓度数据；基于所述原始氢气浓度数据，确定相应的氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据；将所述氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据作为所述燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
步骤102：确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据。
在具体实施过程中，可根据车辆系统功率需求或者实时监测确定所述燃料电池系统输出的当前系统功率数据。比如，当前系统功率数据可为10KW、20KW、30KW、40KW或者50KW等。
步骤103：根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度。
具体的，首先需要判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第一氢气浓度阈值C1(比如1％)，若否，则将所述当前系统功率数据与第一前馈控制参数表(如下表1)中的数据进行匹配，根据第一匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；若是，则将所述当前系统功率数据与第二前馈控制参数表(如下表2)中的数据进行匹配，根据第二匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度。其中，在所述当前系统功率数据相同条件下，所述第二前馈控制参数表中对应的转速大于所述第一前馈控制参数表中对应的转速，且所述第二前馈控制参数表中对应的开度大于所述第一前馈控制参数表中对应的开度。另外，当判断所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值C2(比如4％)时，则需要触发所述燃料电池系统和所述空压机停止运行，并触发所述背压阀关闭。其中，所述第二氢气浓度阈值大于所述第一氢气浓度阈值；所述第一前馈控制参数表和所述第二前馈控制参数表是通过预先标定得到的。需要说明的是，本发明实施例中所述的第一前馈控制参数表包括但不限于表1中所列举的数据，所述的第二前馈控制参数表包括但不限于表2中所列举的数据，在此不做具体限定。
在判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值时，对应的具体实现过程包括：判断氢气浓度瞬时值数据是否超过预设的第二氢气浓度瞬时阈值，比如第二氢气浓度瞬时阈值可为8％；以及判断预设时间周期(比如3S)内的氢气浓度平均值数据是否超过预设的第二氢气浓度平均阈值，比如第二氢气浓度平均阈值可为4％。也就是，连续3s内氢气浓度平均值不超过4％，且氢气浓度瞬时值不超过8％。
表1
| 系统功率(KW) | 空压机转速(rpm) | 背压阀开度(％) |
| 10 | 30000 | 24％ |
| 20 | 40000 | 25％ |
| 30 | 46000 | 26％ |
| 40 | 52000 | 27％ |
| 50 | 60000 | 28％ |
| 60 | 65000 | 29％ |
| 70 | 70000 | 30％ |
| 80 | 74000 | 31％ |
| 90 | 78000 | 32％ |
| 100 | 83000 | 33％ |
| 110 | 87000 | 34％ |
| 120 | 90000 | 35％ |
表2
| 系统功率(KW) | 空压机转速(rpm) | 背压阀开度(％) |
| 10 | 33000 | 24.50％ |
| 20 | 425000 | 25.50％ |
| 30 | 48500 | 26.50％ |
| 40 | 55000 | 27.50％ |
| 50 | 62000 | 28.50％ |
| 60 | 67000 | 29.50％ |
| 70 | 72000 | 30.50％ |
| 80 | 76500 | 31.50％ |
| 90 | 80500 | 32.50％ |
| 100 | 85500 | 33.50％ |
| 110 | 89000 | 34.50％ |
| 120 | 91500 | 35.50％ |
举例而言，当燃料电池系统的当前系统功率数据为50kw时，且尾排管当前氢气浓度数据低于C1时，则燃料电池系统按照表1进行匹配操作，相应的，匹配得到的空压机转速的转速为60000rpm，背压阀的开度为28％；当燃料电池系统的当前系统功率数据为50kw时，且尾排管当前氢气浓度数据高于C1低于C2时，则燃料电池系统按照表2进行匹配操作，相应的，匹配得到的空压机的的转速为62000(rpm)，背压阀的开度为28.5％；当燃料电池系统的当前系统功率数据为50kw时，且尾排管当前氢气浓度数据高于C2时，则触发燃料电池系统立即关机、空压机停止运转、比例阀关闭、背压阀关闭以及尾排阀关闭。
如图3所示，一个具体实施过程包括：步骤301燃料电池系统运行；步骤302实时监控尾排管处的当前氢气浓度数据；步骤303判断当前氢气浓度数据是否超出阈值C1，若否，则执行步骤306按照第一前馈控制参数表进行控制参数匹配处理；若是，则执行步骤304继续判断当前氢气浓度数据是否超出阈值C2，若否，则执行步骤307按照第二前馈控制参数表进行控制参数匹配处理，若是，则执行步骤305以实现控制燃料电池系统关机。
步骤104：根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
在具体实施过程中，当所述燃料电池系统处于纯氢气吹扫状态下，并且所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值时，触发预设的三通阀开启，以使得所述空压机直接连通到所述尾排管进行空气输送；其中，所述三通阀是用于连通所述空压机、所述燃料电池系统中的电堆以及所述尾排管的空气导通阀门。
如图2所示，燃料电池系统运行时，空压机201用于向电堆提供空气，比例阀208用于为电堆204提供氢气，背压阀203用于控制空气尾排，尾排阀206用于控制氢气尾排，浓度传感器205用于检测尾排管202的氢气浓度。本发明在具体实施过程中，可以通过对空压机201和背压阀203的控制实现对尾排气体中的氢气浓度进行稀释，提高安全性，消除安全隐患。
当尾排管当前氢气浓度数据低于C1时，燃料电池系统工作参数按照表1执行。当尾排管当前氢气浓度数据高于C1时，燃料电池系统工作参数按照表2执行，空压机转速按照所述空压机的转速加大，背压阀开度按照所述背压阀的开度加大，以增加尾排管中空气含量，稀释氢气浓度。如果尾排管当前氢气浓度数据继续不断升高，当当前氢气浓度数据高于C2时，控制燃料电池系统立即关机、空压机停止运转、比例阀关闭、背压阀关闭以及尾排阀关闭。其中，C1可以是1％；C2可以是4％。当尾排管当前氢气浓度数据在C1和C2之间时，燃料电池系统工作参数也可以适当调整，按照表1执行，并相应的增大空压机转速、背压阀开度以及尾排空气含量。另外，空气管路上还可以配置三通阀207，当燃料电池系统开关机纯氢吹扫时、不需空气，可以通过三通阀207让空压机直接给尾排管供给空气，用于增加尾排管中空气含量。
本发明实施例所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，通过确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据以及确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；然后根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据确定空压机的转速和背压阀的开度，并根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作，有效消除了安全隐患，提高了燃料电池系统安全性，同时提升了燃料电池系统运行的稳定性。
与上述提供的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法相对应，本发明还提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置。由于该装置的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置的实施例仅是示意性的。请参考图4所示，其为本发明实施例提供的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置的结构示意图。
本发明所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，具体包括：
氢气浓度数据确定单元401，用于确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；
系统功率数据确定单元402，用于确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；
调整参量确定单元403，用于根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；
控制操作单元404，用于根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
进一步的，所述氢气浓度数据确定单元，具体用于：
获取所述燃料电池系统对应尾排管中的原始氢气浓度数据；
基于所述原始氢气浓度数据，确定相应的氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据；
将所述氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据作为所述燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
进一步的，所述调整参量确定单元，具体用于：当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度；其中，所述前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，所述当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度，具体包括：
判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第一氢气浓度阈值，若否，则将所述当前系统功率数据与第一前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第一匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；若是，则将所述当前系统功率数据与第二前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第二匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；
其中，在所述当前系统功率数据相同条件下，所述第二前馈控制参数表中对应的转速大于所述第一前馈控制参数表中对应的转速，且所述第二前馈控制参数表中对应的开度大于所述第一前馈控制参数表中对应的开度；所述第一前馈控制参数表和所述第二前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，在判断所述当前氢气浓度数据超过所述第一氢气浓度阈值之后，还包括：异常控制单元，用于判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，若是，则触发所述燃料电池系统和所述空压机停止运行，并触发所述背压阀关闭；其中，所述第二氢气浓度阈值大于所述第一氢气浓度阈值。
进一步的，判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，具体包括：判断氢气浓度瞬时值数据是否超过预设的第二氢气浓度瞬时阈值；以及判断预设时间周期内的氢气浓度平均值数据是否超过预设的第二氢气浓度平均阈值。
进一步的，所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，还包括：三通阀控制单元，用于当所述燃料电池系统处于纯氢气吹扫状态下，并且所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值时，触发预设的三通阀开启，以使得所述空压机直接连通到所述尾排管进行空气输送；其中，所述三通阀是用于连通所述空压机、所述燃料电池系统中的电堆以及所述尾排管的空气导通阀门。
本发明实施例所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，通过确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据以及确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；然后根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据确定空压机的转速和背压阀的开度，并根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作，以实现增加尾排管中的空气含量来稀释氢气浓度，有效消除了安全隐患，提高了燃料电池系统安全性，同时提升了燃料电池系统运行的稳定性。
与上述提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法相对应，本发明还提供一种电子设备。由于该电子设备的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的电子设备仅是示意性的。如图5所示，其为本发明实施例公开的一种电子设备的实体结构示意图。该电子设备可以包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和通信总线503，其中，处理器501，存储器502通过通信总线503完成相互间的通信，通过通信接口504与外部进行通信。处理器501可以调用存储器502中的逻辑指令，以执行燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，该方法包括：确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作，以实现增加尾排管中的空气含量来稀释氢气浓度。
此外，上述的存储器502中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，该方法包括：确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，该方法包括：确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，包括：
确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；
确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；
根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；
根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，所述确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据，具体包括：
获取所述燃料电池系统对应尾排管中的原始氢气浓度数据；
基于所述原始氢气浓度数据，确定相应的氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据；
将所述氢气浓度瞬时值数据和预设时间周期内的氢气浓度平均值数据作为所述燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，所述根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度，具体包括
当所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度；其中，所述前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，所述当前氢气浓度数据超过预设的氢气浓度阈值时，基于所述当前系统功率数据到预设的前馈控制参数表查找对应的所述空压机的转速和所述背压阀的开度，具体包括：
判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第一氢气浓度阈值，若否，则将所述当前系统功率数据与第一前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第一匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；若是，则将所述当前系统功率数据与第二前馈控制参数表中的数据进行匹配，根据第二匹配结果确定所述空压机的转速和所述背压阀的开度；
其中，在所述当前系统功率数据相同条件下，所述第二前馈控制参数表中对应的转速大于所述第一前馈控制参数表中对应的转速，且所述第二前馈控制参数表中对应的开度大于所述第一前馈控制参数表中对应的开度；所述第一前馈控制参数表和所述第二前馈控制参数表是通过预先标定得到的。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，在判断所述当前氢气浓度数据超过所述第一氢气浓度阈值之后，还包括：判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，若是，则触发所述燃料电池系统和所述空压机停止运行，并触发所述背压阀关闭；其中，所述第二氢气浓度阈值大于所述第一氢气浓度阈值。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，判断所述当前氢气浓度数据是否超过预设的第二氢气浓度阈值，具体包括：判断氢气浓度瞬时值数据是否超过预设的第二氢气浓度瞬时阈值；以及判断预设时间周期内的氢气浓度平均值数据是否超过预设的第二氢气浓度平均阈值。
7.根据权利要求1所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法，其特征在于，还包括：当所述燃料电池系统处于纯氢气吹扫状态下，并且所述当前氢气浓度数据超过预设的第二氢气浓度阈值时，触发预设的三通阀开启，以使得所述空压机直接连通到所述尾排管进行空气输送；其中，所述三通阀是用于连通所述空压机、所述燃料电池系统中的电堆以及所述尾排管的空气导通阀门。
8.一种燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置，其特征在于，包括：
氢气浓度数据确定单元，用于确定燃料电池系统对应尾排管中的当前氢气浓度数据；
系统功率数据确定单元，用于确定所述燃料电池系统的当前系统功率数据；
调整参量确定单元，用于根据所述当前系统功率数据和所述当前氢气浓度数据，确定空压机的转速和背压阀的开度；
控制操作单元，用于根据所述空压机的转速和所述背压阀的开度，对所述空压机和所述背压阀进行相应的控制操作。
9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求8所述的燃料电池系统的尾排氢气浓度控制装置。
10.一种电子设备，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计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的步骤。
11.一种非暂态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如权利要求1至7任一项所述燃料电池系统的尾排氢气浓度控制方法的步骤。
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