CN115084601A - 燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统 - Google Patents

燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统，涉及燃料电池控制领域，该方法应用于燃料电池中内置的气液分离器；气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；该方法通过燃料电池的电流参数即可计算得到气液分离器中分离的水位高度，从而可取消现有技术中普遍使用的液位传感器；通过对计算得到的水位高度进行阈值判定，进而可通过一个阀门完成排水排气过程，简化了现有气液分离器的阀门数量，降低了成本，简化了控制流程。

Description

燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统
技术领域
本发明涉及燃料电池控制领域，尤其是涉及一种燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统。
背景技术
燃料电池运行时会生成水，生成的水有一部分可以直接通过阴极排出，还有另外一部分会从阳极中与氢气混合，通过利用气液分离器可将氢气与水进行分离。当气液分离器中液位高时，就需要将水排出。燃料电池运行时，燃料电池阳极供给的是高纯度氢气并通过质子交换膜进行发电，伴随着发电过程会有少量氮气透过质子交换膜在阳极处累计，降低了阳极的氢气浓度，需要隔一段时间将累积的氮气排出。
因此在传统燃料电池系统中，需要在气液分离器上安装有排水阀与排气阀，通过燃料电池的相关控制器分别控制排水阀与排气阀不同开启时刻以及开启持续的时间，以实现燃料电池系统的排水与排气过程。但此类控制模式需要排水排气两类阀门以及传感器，成本较高；而且控制过程中还需要使用液位传感器来同时监测气液分离器中的液位高低，以此来控制排水时刻与排水时间间隔，控制过程较为复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统，该方法中通过燃料电池的电流参数即可计算得到气液分离器中分离的水位高度，从而可取消现有技术中普遍使用的液位传感器；通过对计算得到的水位高度进行阈值判定，进而可通过一个阀门完成排水排气过程，简化了现有气液分离器的阀门数量，降低了成本，简化了控制流程。
第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的气液排出控制方法，该方法应用于燃料电池中内置的气液分离器；气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；
该方法包括：
根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度；
当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，根据阀门预设的第一开合度开启阀门，并控制阀门对气液分离器中的水进行排出；
实时检测阀门中的氢气浓度；若氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
在一些实施方式中，根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度，包括：
获取燃料电池的运行电流；
利用电流积分算式计算运行电流的电流积分结果；其中，电流积分算式为：
Figure F_220804164621195_195693001
；
其中，
Figure F_220804164621275_275235002
为电流积分结果；
Figure F_220804164621338_338301003
为燃料电池的运行电流；
Figure F_220804164621416_416417004
为积分开始时间，默认为0；
Figure F_220804164621498_498413005
为积分结束时间；
Figure F_220804164621576_576554006
为电流积分温度补偿系数，
Figure F_220804164621654_654695007
为电流积分压力补偿系数；
根据已计算的电流积分结果，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度。
在一些实施方式中，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度，包括：
将燃料电池的电流积分结果输入至第一对比库中；其中，第一对比库中包含不同燃料电池的电流积分结果与气液分离器的水位高度的对应关系；对应关系预先通过透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的燃料电池的电流积分结果确定的；
从第一对比库中，确定与电流积分结果对应的水位高度。
在一些实施方式中，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度，包括：
将燃料电池的电流积分结果输入至第二对比库中；其中，第二对比库中包含燃料电池的不同功率下，燃料电池的电流积分结果与气液分离器的水位高度的对应关系；对应关系预先通过不同燃料电池的功率下，使用透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的燃料电池的电流积分结果确定的；
从第二对比库中，确定与电流积分结果对应的水位高度。
在一些实施方式中，利用电流积分算式计算运行电流的电流积分结果，还包括：
根据燃料电池的温度参数确定燃料电池的系统温度值；
若系统温度值小于第一温度阈值时，则根据系统温度值与第一温度阈值的差值确定第一电流积分温度补偿系数；若系统温度值大于第二温度阈值时，则根据系统温度值与第二温度阈值的差值确定第二电流积分温度补偿系数；其中，第一电流积分温度补偿系数大于第二电流积分温度补偿系数。
在一些实施方式中，当排气模式为普通模式时，浓度阈值对应第一浓度阈值；其中，第一浓度阈值为：30000ppm-40000ppm；
当排气模式为安全模式时，浓度阈值对应第二浓度阈值；其中，第二浓度阈值为：20000ppm-30000ppm；
当排气模式为节能模式时，浓度阈值对应第三浓度阈值；其中，第三浓度阈值为：0-20000ppm。
在一些实施方式中，实时检测阀门中的氢气浓度，还包括：
利用压力传感器实时测试阀门的压力；
若压力小于预设压力阈值时，控制阀门处于关闭状态。
在一些实施方式中，实时检测阀门中的氢气浓度之前，该方法还包括：当检测到水位高度低于预设第二液位阈值时，控制阀门按照预设的第二开合度进行开启；其中，第二开合度小于第一开合度。
第二方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的气液排出控制系统，该燃料电池的气液排出系统应用于燃料电池中内置的气液分离器；气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；
燃料电池的气液排出系统包括：
水位高度计算模块，用于根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度；
排水控制模块，用于当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，根据阀门预设的第一开合度开启阀门，并控制阀门对气液分离器中的水进行排出；
排气控制模块，用于实时检测阀门中的氢气浓度；若氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
第三方面，本发明实施例提供了一种燃料电池系统，燃料电池系统至少包括燃料电池堆以及气液分离器；其中，气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；气液分离器用于将燃料电池堆在发电过程中产生的废水废气进行分离；
气液分离器对燃料电池堆在发电过程中产生的废水废气进行分离时，采用如第一方面提到的燃料电池的气液排出控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第一方面提供的燃料电池的气液排出控制方法的步骤。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述第一方面提供的燃料电池的气液排出控制方法的步骤。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供了一种燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统，该方法应用于燃料电池中内置的气液分离器；气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；首先根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度；然后当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，根据阀门预设的第一开合度开启阀门，并控制阀门对气液分离器中的水进行排出；实时检测阀门中的氢气浓度；若氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。该方法中通过燃料电池的电流参数即可计算得到气液分离器中分离的水位高度，从而可取消现有技术中普遍使用的液位传感器；通过对计算得到的水位高度进行阈值判定，进而可通过一个阀门完成排水排气过程，简化了现有气液分离器的阀门数量，降低了成本，简化了控制流程。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的一种燃料电池的气液排出控制方法中所用的气液分离器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种燃料电池的气液排出控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种燃料电池的气液排出控制方法中，根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度的流程图；
图5为本发明实施例提供的另一种确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度的流程图；
图6为本发明实施例提供的利用电流积分算式计算运行电流的电流积分结果的流程图；
图7为本发明实施例提供的实时检测阀门中的氢气浓度之前的流程图；
图8为本发明实施例提供的一种燃料电池的气液排出控制系统的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图标：
810-水位高度计算模块；820-排水控制模块；830-排气控制模块；
910-燃料电池堆；920-气液分离器；930-阀门；
101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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做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。
燃料电池运行时会生成水，生成的水有一部分可以直接通过阴极排出，还有另外一部分会从阳极中与氢气混合，通过利用气液分离器可将氢气与水进行分离。当气液分离器中液位高时，就需要将水排出。燃料电池运行时，燃料电池阳极供给的是高纯度氢气并通过质子交换膜进行发电，伴随着发电过程会有少量氮气透过质子交换膜在阳极处累计，降低了阳极的氢气浓度，需要隔一段时间将累积的氮气排出。
因此在传统燃料电池系统中，需要在气液分离器上安装有排水阀与排气阀，通过燃料电池的相关控制器分别控制排水阀与排气阀不同开启时刻以及开启持续的时间，以实现燃料电池系统的排水与排气过程。但此类控制模式需要排水排气两类阀门以及传感器，成本较高；而且控制过程中还需要使用液位传感器来同时监测气液分离器中的液位高低，以此来控制排水时刻与排水时间间隔，控制过程较为复杂。
基于此，本发明实施例提供了一种燃料电池的气液排出控制方法、系统及燃料电池系统，通过燃料电池的电流参数即可计算得到气液分离器中分离的水位高度，从而可取消现有技术中普遍使用的液位传感器；通过对计算得到的水位高度进行阈值判定，进而可通过一个阀门完成排水排气过程，简化了现有气液分离器的阀门数量，降低了成本，简化了控制流程。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种燃料电池的气液排出控制方法进行详细介绍。该方法应用于燃料电池中内置的气液分离器，与传统气液分离器不同，该气液分离器的结构示意图如图1所示，气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；
在此基础上，该燃料电池的气液排出控制方法如图2所示，包括以下步骤：
步骤S201，根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度。
燃料电池在发电过程中氢气经过质子交换膜后即可产生电流，这个过程中主要涉及的是氢气用量参数以及产生的电流参数，而氢气用量最终产生的是水。通俗的说，燃料电池所产生的电流不同，其产生水的速率也就不同，可见燃料电池相关电流参数与燃料电池产生的水量是存在相应关系的。通过实时采集燃料电池的相关电流参数，如电流值、电流曲线、电流变化率等参数来对产生的水量进行计算，进而通过水量计算得到气液分离器中的水位高度。
步骤S202，当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，根据阀门预设的第一开合度开启阀门，并控制阀门对气液分离器中的水进行排出。
由于燃料电池的发电过程中产生的水是持续的，因此气液分离器中收集的水量也会逐渐增多。随着气液分离器内水位逐渐升高，当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，表明气液分离器需要进行排水，此时根据预设的第一开合度开启阀门执行排水过程。具体的说，阀门的第一开合度是预先设置的，在此开合度下保证废水能够在安全状态下顺利排除；如果开合度过高则会导致排水过程难以控制，开合度过低则会导致排水缓慢，因此阀门的第一开合度是根据燃料电池本身属性所决定的。
步骤S203，实时检测阀门中的氢气浓度；若氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
阀门打开后排出的是水，排水持续一段时间后就会将燃料电池阳极处累积的氮气排除，而随着氮气的排出过程则会将部分氢气也排出，此时需要阀门处的氢气浓度进行检测，并根据预设的浓度阈值来执行阀门的关闭。具体的说，当氢气浓度大于预设浓度阈值时，则按照相应的排气模式控制阀门处于关闭状态。排气模式中决定了氢气的浓度阈值，不同排气模式下对应的浓度阈值不同；具体场景中如果注重安全性，则该排气模式下对应的氢气浓度阈值就相对较低，甚至可设置为0，只要是阀门中排除的气体有氢气即可关闭阀门；而如果注重氮气的排除效果，则该排气模式下对应的氢气浓度阈值就相对较高，使得阀门打开时间相对更长，从而排出更多的氮气；值得一提的是，该模式下虽然排出的氢气相对较多，但能保证其远低于氢气爆炸浓度之下。
由此可见，该燃料电池的气液排出控制方法的核心是通过燃料电池的电流参数确定气液分离器中分离的水位高度，实际场景中可通过电流积分法，具体的说在一些实施方式中，根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度，如图3所示，包括：
步骤S301，获取燃料电池的运行电流。
该步骤中获取的运行电流，可通过调用燃料电池系统的相关电流输出接口来获得，这个过程是实时获取的，采集的运行电流也是燃料电池系统的实时运行电流。
步骤S302，利用电流积分算式计算运行电流的电流积分结果；其中，电流积分算式为：
Figure F_220804164621736_736702008
；
其中，
Figure F_220804164621814_814823009
为电流积分结果；
Figure F_220804164621864_864095010
为燃料电池的运行电流；
Figure F_220804164621927_927119011
为积分开始时间，默认为0；
Figure F_220804164622020_020425012
为积分结束时间；
Figure F_220804164622132_132224013
为电流积分温度补偿系数，
Figure F_220804164622194_194705014
为电流积分压力补偿系数。
利用电流参数计算气液分离器中产生的水量时会受到各种因素的影响，例如系统温度、燃料电池系统的管道压力等，因此在利用电流积分算式进行计算时，需要通过电流积分温度补偿系数和电流积分压力补偿系数来对积分结果进行补偿。这两个补偿系数是预先通过不同温度、不同管道压力下结合运行电流产生的水量实现获取得到的。
步骤S303，根据已计算的电流积分结果，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度。
电流积分结果表征了气液分离器中收集的水量，而水量与气液分离器中的水位高度也存在着对应关系，因此根据电流积分结果即可得到唯一的气液分离器的水位高度。
具体的说，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度，如图4所示，包括：
步骤S401，将燃料电池的电流积分结果输入至第一对比库中；其中，第一对比库中包含不同燃料电池的电流积分结果与气液分离器的水位高度的对应关系；对应关系预先通过透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的燃料电池的电流积分结果确定的。
步骤S402，从第一对比库中，确定与电流积分结果对应的水位高度。
第一对比库中包含的对应关系，是电流积分结果与水位高度的对应关系；该对应关系可在燃料电池系统在测试阶段或维护阶段利用透明的气液分离器来确定，由于气液分离器是透明的，因此可直接测量得到气液分离器中的水位高度，并通过电流积分结果进行对应从而确定该对应关系。
实际场景时发现，当燃料电池系统处于不同功率下时，电流积分结果对应的气液分离器的水位高度也不同，此时需要利用考虑了燃料电池功率的第二对比库来确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度。具体的说，在一些实施方式中，确定与电流积分结果对应的气液分离器的水位高度，如图5所示，包括：
步骤S501，将燃料电池的电流积分结果输入至第二对比库中；其中，第二对比库中包含燃料电池的不同功率下，燃料电池的电流积分结果与气液分离器的水位高度的对应关系；对应关系预先通过不同燃料电池的功率下，使用透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的燃料电池的电流积分结果确定的；
步骤S502，从第二对比库中，确定与电流积分结果对应的水位高度。
第二对比库中包含的对应关系获取过程与第一对比库类似，但需要考虑燃料电池系统的功率值。例如，当前燃料电池输出的功率为20kW，经过积分计算得到
Figure F_220804164622274_274284015
= 3000时对应气液分离器液位高达到第一液位阈值，需要排水；当燃电系统输出功率82kW，经过积分计算得到
Figure F_220804164622337_337287016
= 2500时对应气液分离器液位高达到第一液位阈值，需要排水。可见，第二对比库中考虑了燃料电池输出功率背景下，电流积分结果与水位高度的对应关系。
电流积分结果的获取过程还需要考虑温度的影响，因此在一些实施方式中，利用电流积分算式计算运行电流的电流积分结果，如图6所示，还包括：
步骤S601，根据燃料电池的温度参数确定燃料电池的系统温度值；
步骤S602，若系统温度值小于第一温度阈值时，则根据系统温度值与第一温度阈值的差值确定第一电流积分温度补偿系数；若系统温度值大于第二温度阈值时，则根据系统温度值与第二温度阈值的差值确定第二电流积分温度补偿系数；其中，第一电流积分温度补偿系数大于第二电流积分温度补偿系数。
具体的说，当燃料电池系统的温度较低时，即系统温度值小于第一温度阈值，此时的燃料电池系统刚启动开始运行，产生的水不容易被阴极空气带走，因此产水的速率较快。此时可增大当前电流积分温度补偿系数，最终达到第一电流积分温度补偿系数。
当燃料电池系统的温度较高时，即系统温度值大于第二温度阈值，此时的燃料电池系统中产生的水容易被阴极空气带走，因此可减小当前电流积分温度补偿系数，最终达到第二电流积分温度补偿系数。
阀门开启后就通过实时检测阀门中的氢气浓度来确定阀门关闭的时机，这个过程中需要结合预设的排气模式来实现。具体的说，当排气模式为普通模式时，浓度阈值对应第一浓度阈值；其中，第一浓度阈值为：30000ppm-40000ppm；
当排气模式为安全模式时，浓度阈值对应第二浓度阈值；其中，第二浓度阈值为：20000ppm-30000ppm；
当排气模式为节能模式时，浓度阈值对应第三浓度阈值；其中，第三浓度阈值为：0-20000ppm。
氢气爆炸浓度为4%，即400000ppm，因此从原理上说需要将浓度阈值设置为低于400000ppm，因此在普通模式下对应的第一浓度阈值为：30000ppm-40000ppm。如果高于400000ppm时则会触发相应的报警流程并关闭阀门；在一些对安全性要求较高的地方使用该燃料电池系统时，可将排气模式设置为安全模式，此时对应第二浓度阈值为：20000ppm-30000ppm。即，当检测到阀门中的氢气浓度大于第二浓度阈值时，就认为排气过程中已满足氮气排出的条件，虽然此时燃料电池系统中还存留部分氮气，但能够提升燃料电池系统的安全性。排气模式为节能模式时，对应的第三浓度阈值为0-20000ppm，第三浓度阈值要低于前两个都浓度阈值，只要是阀门中有少量的氢气，就关闭阀门，这样能够尽可能的减少氢气的浪费。
实际场景中还可通过相关压力传感器来对阀门中的废气进行进一步管控，在一些实施方式中，实时检测阀门中的氢气浓度之前，如图7所示，还包括：
步骤S701，利用压力传感器实时测试阀门的压力。
步骤S702，若压力小于预设压力阈值时，控制阀门处于关闭状态。
阀门的压力是衡量产生废气量的直接参数，当压力小于预设压力阈值时表明燃料电池系统中已将废气进行排出，因此可直接关闭阀门。
在阀门按照第一开合度开启一段时间后，气液分离器中的液位高度会持续降低；由于第一开合度是固定的，而当液位降低到一定程度时会因为实际需求对开合度进行相应调整。在一些实施方式中，实时检测所述阀门中的氢气浓度之前，该方法还包括：当监控到水位高度低于预设第二液位阈值时，控制阀门按照预设的第二开合度进行开启；其中，第二开合度小于第一开合度。
具体的说，当阀门按照第一开合度开启一段时间后，气液分离器中的液位高度降低到需要排气时，此时控制减少阀门的开合度，控制阀门按照预设的第二开合度进行开启，通过降低阀门的开合度以避免过分排气，从而在通过实时检测阀门中的氢气浓度控制阀门最终处于关闭状态。
从上述实施例中提到的燃料电池的气液排出控制方法可知，该方法通过燃料电池的电流参数即可计算得到气液分离器中分离的水位高度，从而可取消现有技术中普遍使用的液位传感器；通过对计算得到的水位高度进行阈值判定，进而可通过一个阀门完成排水排气过程，简化了现有气液分离器的阀门数量，降低了成本，简化了控制流程。
本发明实施例提供了一种燃料电池的气液排出控制系统，该燃料电池的气液排出系统应用于燃料电池中内置的气液分离器；气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；燃料电池的气液排出系统如图8所示，包括：
水位高度计算模块810，用于根据燃料电池的电流参数计算气液分离器中分离的水位高度；
排水控制模块820，用于当监控到水位高度高于预设第一液位阈值时，根据阀门预设的第一开合度开启阀门，并控制阀门对气液分离器中的水进行排出；
排气控制模块830，用于实时检测阀门中的氢气浓度；若氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
该实施例中的燃料电池的气液排出控制系统，与上述方法实施例中提供的燃料电池的气液排出控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
本实施例还提供一种燃料电池系统，如图9所示，燃料电池系统至少包括燃料电池堆910以及气液分离器920；其中，气液分离器920通过一个阀门930进行排气排水过程；气液分离器920用于将燃料电池堆910在发电过程中产生的废水废气进行分离；
气液分离器920对燃料电池堆910在发电过程中产生的废水废气进行分离时，采用上述实施例中提到的燃料电池的气液排出控制方法。
本实施例还提供一种电子设备，为该电子设备的结构示意图如图10所示，该设备包括处理器101和存储器102；其中，存储器102用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述燃料电池的气液排出控制方法。
图10所示的服务器还包括总线103和通信接口104，处理器101、通信接口104和存储器102通过总线103连接。
其中，存储器102可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。总线103可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口104用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接，将封装好的IPv4报文或IPv4报文通过网络接口发送至用户终端。
处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述实施例的方法的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的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用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-OnlyMemory）、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。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，所述方法应用于所述燃料电池中内置的气液分离器；所述气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；
所述方法包括：
根据所述燃料电池的电流参数计算所述气液分离器中分离的水位高度；
当监控到所述水位高度高于预设第一液位阈值时，根据所述阀门预设的第一开合度开启所述阀门，并控制所述阀门对所述气液分离器中的水进行排出；
实时检测所述阀门中的氢气浓度；若所述氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制所述阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，根据所述燃料电池的电流参数计算所述气液分离器中分离的水位高度，包括：
获取所述燃料电池的运行电流；
利用电流积分算式计算所述运行电流的电流积分结果；其中，所述电流积分算式为：
Figure F_220804164617483_483276001
；
其中，
Figure F_220804164617561_561397002
为所述电流积分结果；
Figure F_220804164617639_639522003
为所述燃料电池的运行电流；
Figure F_220804164617706_706430004
为积分开始时间，默认为0；
Figure F_220804164617768_768925005
为积分结束时间；
Figure F_220804164617848_848239006
为电流积分温度补偿系数，
Figure F_220804164617912_912947007
为电流积分压力补偿系数；
根据已计算的所述电流积分结果，确定与所述电流积分结果对应的所述气液分离器的所述水位高度。
3.根据权利要求2所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，确定与所述电流积分结果对应的所述气液分离器的所述水位高度，包括：
将所述燃料电池的电流积分结果输入至第一对比库中；其中，所述第一对比库中包含不同所述燃料电池的电流积分结果与所述气液分离器的水位高度的对应关系；所述对应关系预先通过透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的所述燃料电池的电流积分结果确定的；
从第一对比库中，确定与所述电流积分结果对应的所述水位高度。
4.根据权利要求2所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，确定与所述电流积分结果对应的所述气液分离器的所述水位高度，包括：
将所述燃料电池的电流积分结果输入至第二对比库中；其中，所述第二对比库中包含所述燃料电池的不同功率下，所述燃料电池的电流积分结果与所述气液分离器的水位高度的对应关系；所述对应关系预先通过不同所述燃料电池的功率下，使用透明的气液分离器实时获取的水位高度与实时计算的所述燃料电池的电流积分结果确定的；
从第二对比库中，确定与所述电流积分结果对应的所述水位高度。
5.根据权利要求2所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于， 利用电流积分算式计算所述运行电流的电流积分结果，还包括：
根据所述燃料电池的温度参数确定所述燃料电池的系统温度值；
若所述系统温度值小于第一温度阈值时，则根据所述系统温度值与所述第一温度阈值的差值确定第一电流积分温度补偿系数；若所述系统温度值大于第二温度阈值时，则根据所述系统温度值与所述第二温度阈值的差值确定第二电流积分温度补偿系数；其中，所述第一电流积分温度补偿系数大于所述第二电流积分温度补偿系数。
6.根据权利要求1所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，当所述排气模式为普通模式时，所述浓度阈值对应第一浓度阈值；其中，第一浓度阈值为：30000ppm-40000ppm；
当所述排气模式为安全模式时，所述浓度阈值对应第二浓度阈值；其中，第二浓度阈值为：20000ppm-30000ppm；
当所述排气模式为节能模式时，所述浓度阈值对应第三浓度阈值；其中，第三浓度阈值为：0-20000ppm。
7.根据权利要求1所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，实时检测所述阀门中的氢气浓度，还包括：
利用压力传感器实时测试所述阀门的压力；
若所述压力小于预设压力阈值时，控制所述阀门处于关闭状态。
8.根据权利要求1所述的燃料电池的气液排出控制方法，其特征在于，实时检测所述阀门中的氢气浓度之前，所述方法还包括：当监控到所述水位高度低于预设第二液位阈值时，控制所述阀门按照预设的第二开合度进行开启；其中，所述第二开合度小于所述第一开合度。
9.一种燃料电池的气液排出控制系统，其特征在于，所述燃料电池的气液排出系统应用于所述燃料电池中内置的气液分离器；所述气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；
所述燃料电池的气液排出系统包括：
水位高度计算模块，用于根据所述燃料电池的电流参数计算所述气液分离器中分离的水位高度；
排水控制模块，用于当监控到所述水位高度高于预设第一液位阈值时，根据所述阀门预设的第一开合度开启所述阀门，并控制所述阀门对所述气液分离器中的水进行排出；
排气控制模块，用于实时检测所述阀门中的氢气浓度；若所述氢气浓度大于预设浓度阈值时，根据预设排气模式控制所述阀门处于关闭状态；其中，不同排气模式下对应的浓度阈值不同。
10.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统至少包括燃料电池堆以及气液分离器；其中，所述气液分离器通过一个阀门进行排气排水过程；所述气液分离器用于将所述燃料电池堆在发电过程中产生的废水废气进行分离；
所述气液分离器对所述燃料电池堆在发电过程中产生的废水废气进行分离时，采用如权利要求1至8任一项所述的燃料电池的气液排出控制方法。
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