CN115548387A - 一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法，系统包括化学电源、输出控制电路、化学电源输出电流传感器和化学电源输出电压传感器；采用化学电源输出电流传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的一类变量，作为第一输入；采用化学电源输出电压传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的二类变量，作为第二输入；控制变量改变输出控制电路的状态参数，从而改变第一输入和第二输入；当第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与大小，调整控制变量，使得化学电源的输出测量数据回到特性曲线上。与现有技术相比，本发明实现了毫秒级响应时间，同时提升了系统响应速度、化学电源运行的稳定性和使用寿命。

Description

一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法。

背景技术

典型的化学电源动力系统架构包括化学电源、输出控制电路和化学电源的反应环境供给组件，而化学电源的反应环境供给组件一般响应速度较低，在动态工况下，化学电源的反应环境要达到理想状态需要毫秒级响应时间，现有方案难以实现。

例如氢燃料电池动力系统架构包括氢燃料电池、FDC(燃料电池输出直流变压器)、锂电池、氢气回路组件和空气回路组件等；该系统中，氢气回路组件如喷射器、引射器、循环泵等，空气回路组件如背压阀、空压机、增湿器等响应速度较低，而且整堆的阴极和阳极流场空间较大，因此在动态工况下，整堆的阴阳极气体压力、流量等要达到理想状态需要秒级响应时间。

现有的输出电能控制策略采用恒流、恒压、恒功率等控制策略，如通过上位机控制化学电源的反应环境供给组件对化学电源进行输入调整，而输出控制电路实时调整化学电源的输出，使得化学电源的输出保持将电流或电压或功率维持在某一恒定值进行输出。

此类输出功率控制过程需要等待化学电源的反应环境供给组件的响应时间，响应速度较低，在动态加减载工况下化学电源的实际输出就会明显偏离原设定的伏安特性曲线，容易导致化学电源输出性能波动，影响化学电源运行的稳定性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在现有的输出电能控制策略采用恒流、恒压、恒功率等控制策略，在动态加减载工况下响应速度慢且容易导致化学电源输出性能波动的缺陷而提供一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，包括化学电源、输出控制电路、化学电源输出电流传感器和化学电源输出电压传感器；

采用化学电源输出电流传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的一类变量，作为输出控制电路的第一输入；

采用化学电源输出电压传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的二类变量，作为输出控制电路的第二输入；

在化学电源状态参数不变的情况下，通过改变所述输出控制电路的控制变量，进而改变化学电源的输出，主动控制第一输入和第二输入的变化，其中第一输入和第二输入的连续变化对应关系为等状态曲线；

所述化学电源输出控制系统具有预设的特性曲线，该预设的特性曲线确定了所述化学电源输出控制系统的第一输入和第二输入之间的对应关系；

当系统处于任一条与预设的特性曲线相交的等状态曲线上，若所述第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对所述控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到预设的特性曲线上。

进一步地，所述一类变量为化学电源输出电流或化学电源输出电流密度，或由此计算得到变量。

进一步地，所述二类变量为化学电源输出电压、化学电源输出功率或化学电源内阻补偿输出电压，或由此计算得到变量。

进一步地，所述输出控制电路的控制变量为化学电源输出目标电流、化学电源输出目标电压、化学电源输出目标功率、等效输出阻抗值、内阻补偿输出电压、内阻补偿输出功率、化学电源输出热功率、控制电路电子器件开关占空比，或其他可改变化学电源输出电流、电压或电功率的控制电路状态参数。

进一步地，所述第一输入或第二输入的实际值与预设特性曲线中的点的差异值作为偏差距离。

进一步地，采用反馈控制方法来改变控制变量，使所述偏差距离接近0。

进一步地，所述输出控制电路为直流变压器、直流交流变压器、电动机驱动器、电子负载，或包含上述设备的电系统、电机系统、电力系统。

进一步地，所述化学电源为电池、蓄电池或燃料电池。

进一步地，表述化学电源状态的参数为状态参数，包括电池剩余电量、蓄电池SOC、充放循环、累计运行时长、燃料电池的温度、燃料和氧化剂的压力、流量、温度、湿度、浓度参数。

根据本发明的另一个方面，提供了一种可控制输出功率的化学电源输出控制方法，包括以下步骤：

根据化学电源的输出电流测量数据或根据该电流测量数据计算得到的一类变量，作为第一输入；获取电压测量数据或根据该电压测量数据计算得到的二类变量，作为第二输入；通过控制变量对所述第一输入或者第二输入进行主动控制；

当所述第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对所述控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到特性曲线上。

现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)不同于传统技术方案采用第一输入或者第二输入的固定值进行化学电源输出电能控制，本发明是在整个第一输入的范围内，表述该化学电源输出控制系统的设计输出特性，具体为将化学电源的输出控制在第一输入和第二输入的对应关系的任意可行曲线上。

(2)本发明在化学电源的输出侧，对化学电源的输出电流和输出电压进行调整，通过输出控制电路，使得化学电源的输出测量数据回到特性曲线上，进而按照化学电源的设计特性进行电能输出。

该方案使得整个化学电源系统始终保持预设的输出特性，既通过输出控制电路实现毫秒级响应时间，又提升了化学电源的稳定性和使用寿命。

(3)本发明将FDC作为电堆控制的一个重要部分，由于FDC中的电路响应速度远高于氢气回路和空气回路的组件，因此可以在氢气回路和空气回路组件动态变化的过程中，利用FDC的快速响应特性来实现电堆实际输出锁定在预设的输出特性曲线上，提升电堆运行稳定性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种基于占空比调整的电池变压器控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种化学电源等条件曲线和预设特性曲线的示意图。

图3为本发明实施例2、3中提供的基本控制算法的伏安特性示意图。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

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定义和解释。

如图1所示，本发明提供一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，包括：化学电源，输出控制电路，化学电源输出电流传感器，化学电源输出电压传感器；其中

采用化学电源输出电流传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的一类变量，作为输出控制电路的第一输入；

采用化学电源输出电压传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的二类变量，作为输出控制电路的第二输入；

在化学电源状态参数不变的情况下，通过改变输出控制电路的控制变量，进而改变化学电源的输出，主动控制第一输入和第二输入的变化，且第一输入和第二输入的连续变化对应关系为等状态曲线；

化学电源输出控制系统具有预设的特性曲线，该预设的特性曲线确定了化学电源输出控制系统的第一输入和第二输入之间的对应关系；

当系统处于任一条与预设的特性曲线相交的等状态曲线上，若第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到预设的特性曲线上。

下面对各变量和部件的可实现方式进行详细说明。

一类变量为化学电源输出电流或化学电源输出电流密度，或由此计算得到变量。

二类变量为化学电源输出电压、化学电源输出功率或化学电源内阻补偿输出电压，或由此计算得到变量。

需要说明的是，化学电源输出电流传感器用于测量电池反应“速率”，以得到第一变量，而该“速率”可以是“电池输出电流”、“平均电流密度”、“氢气消耗率”、“空气消耗率”、“氧气消耗率”等参数，或上述参数的组合值。

化学电源输出电压传感器用于检测电池输出“性能”，以得到第二变量，而该“性能”可以是“电池输出电压”、“电池输出功率”、“电堆输出效率”等参数，也可以是通过实时电化学阻抗谱测量得到的“高频阻抗”、“活化过电势”、“浓差过电势”或上述参数的组合值。

控制变量可以是化学电源输出目标电流、化学电源输出目标电压、化学电源输出目标功率、等效输出阻抗值、内阻补偿输出电压、内阻补偿输出功率、化学电源输出热功率、控制电路电子器件开关占空比，或其他可改变化学电源输出电功率的控制电路的状态参数。

如图2所示，化学电源为电池、蓄电池或者燃料电池；当化学电源处于不变条件参数下，如电池的SOC、燃料电池的操作条件或工况参数等不变的情况下，在一类变量的合理范围内，每个一类变量均对应一个二类变量，该对应关系形成了一系列对应于固定条件的“一类变量-二类变量固定条件曲线”(以下简称“条件曲线”)，控制变量的变化导致一类变量和二类变量在条件曲线上变化；在一类变量和控制变量不变的情况下，化学电源的条件参数变化会导致二类变量的变化；在控制变量不变的情况下，化学电源的条件参数变化会导致一类变量和二类变量的变化；

具有预设的“一类变量-二类变量特性曲线”(以下简称“特性曲线”)，不与任一条上述“条件曲线”重合，而与一系列条件曲线相交，且与每条相交的条件曲线只有有限个交点；

在系统运行过程中，当一类变量和二类变量的实际值偏离了特性曲线，根据偏离方向与偏离大小，调整控制变量，使化学电源输出的一类变量和二类变量回到特性曲线上。

一类变量或二类变量的实际值与预设特性曲线中的点的差异值作为偏差距离，采用负反馈控制方法来改变控制变量，使偏差距离接近0。

实施例1

本实施例中，一类变量为电堆输出电流，二类变量为电堆输出电压，控制变量为直流变压器输出开关占空比；输出控制电路为燃料电池输出直流变压器(FDC)，化学电源为燃料电池，特性曲线为预设伏安特性曲线；在燃料电池操作条件动态变化的条件下，通过直流变压器输出占空比的自动反馈控制，实现燃料电池输出电流和输出电压保持在预设伏安特性曲线上。

控制过程具体为：实时监测燃料电堆的输出电流和输出电压，并与预设的电堆目标伏安特性曲线对比，在燃料电池输出直流变压器(FDC)的输入侧对燃料电堆的输出电流和输出电压进行调整，该调整过程包括：

若输出电流和输出电压位于电堆目标伏安特性曲线的下方，则燃料电池输出直流变压器通过调整内部直流变压电路的占空比的方式，减小输出电流，从而提高输出电压，接近电堆目标伏安特性曲线；

若输出电流和输出电压位于电堆目标伏安特性曲线的上方，燃料电池输出直流变压器通过调整内部直流变压电路的占空比的方式，增大输出电流，从而降低输出电压，接近电堆目标伏安特性曲线。

本实施例在燃料电池输出直流变压器的输入侧，对燃料电堆的输出电流和输出电压进行调整，在燃料电池工况参数保持或变化的情况下，均通过调整Buck-Boost电路电子器件开关占空比的方式，使得输入侧的电流和电压值始终位于电堆目标伏安特性曲线上，进而按照燃料电堆的预定输出性能进行电能输出。

该方案保证了进入变压器输入侧的电流和电压值位于电堆预设伏安特性曲线上，使得整个燃料电池系统始终保持预设的输出特性，既通过变压器侧的占空比控制实现毫秒级响应时间，又提升了电堆运行的稳定性和使用寿命。

具体地，本实施例将FDC控制的目标参数设置为电堆输出的电流电压在伏安特性曲线图上与目标伏安特性曲线的距离；若电堆实际输出电流电压在目标曲线之下，则通过FDC减小电堆输出电能，以使电堆实际输出电流减小，电压提高，从下方接近目标曲线；若电堆实际输出电流电压在目标曲线之上，则通过FDC增大电堆输出电能，以使电堆实际输出电流增大，电压降低，从上方接近目标曲线。

本实施例将FDC作为电堆控制的一个重要部分，由于FDC中的电路响应速度远高于氢气回路和空气回路的组件，因此可以在氢气回路和空气回路组件动态变化的过程中，利用FDC的快速响应特性来实现电堆实际输出锁定在设定的伏安特性曲线上(可称为恒特性曲线)，提升电堆运行稳定性和使用寿命。

当处于运行状态时，通过计算燃料电堆的输出电流和输出电压与电堆目标伏安特性曲线的差异值，调整燃料电池输出直流变压器的占空比；

差异值为同一电流下的电压差、同一电压下的电流差，或采用所述电压差、电流差计算得到的数值。

若采用电压差作为差异值，当处于运行状态时，燃料电池输出直流变压器的占空比调整过程具体为：

计算燃料电堆的输出电流和输出电压与电堆目标伏安特性曲线中对应点的差异值，该差异值为电压差；

若差异值等于零，即燃料电池的实际输出电流和电压在目标伏安特性曲线中，则保持占空比不变；

若差异值大于零，即燃料电池的实际输出电流和电压在目标伏安特性曲线上方，则调整占空比，增大燃料电堆的输出电流；

若差异值小于零，即燃料电池的实际输出电流和电压在目标伏安特性曲线下方，则调整占空比，减小燃料电堆的输出电流。

以下实施例2、3用于详述本专利技术方案中可行的基本控制算法。

实施例2，本实施例中燃料电池输出直流变压器(FDC)采用开关型DCDC。

0、前提条件

0a、在燃料电池的正常运行范围内，开关型DCDC的拓扑结构决定了电堆输出电流I是占空比λ的单调增函数；

0b、开关型DCDC实时测量电堆输出的电压Um和电流Im；

0c、已经设定好一条电堆特性曲线，用函数表示为Us＝F(Is)，其中(Is，Us)为特性曲线上的点的电流和电压；

本实施例中的函数具体为如下的分段函数

Us＝Ui (0≤Is≤Ii)

Ui-(Is-Ii)(Ui-Up)/(Ip-Ii) (Is>Ii)

其中峰值电压Up为电堆峰值输出工况下的电压，低于怠速电压Ui。

0d、燃料电池系统启动前，系统应处于待机状态，开关型DCDC的输入截止，电堆输出电流为零；

0e、开关型DCDC的占空比λ采用迭代计算的方式来进行调整，第n步的初始值为λ(n)，调整值为λ(n+1)。

1、根据当前状态和电堆输出电压Um电流Im的实际测量值，判断是否需要进行状态切换；

1a、在待机状态下，电堆输出电流Im为零，若电堆输出电压Um低于怠速电压Ui，则保持待机状态；若电堆输出电压Um高于怠速电压Ui，则切换至运行状态，增大开关型DCDC的占空比λ，以增大电堆输出电流Im；

1b、在运行状态下，电堆输出电流Im不为零，则保持运行状态；若电堆输出电流Im随着开关型DCDC的占空比λ降低至零，电堆输出电压Um仍保持大于等于怠速电压Ui，则保持运行状态；若电堆输出电流Im随着开关型DCDC的占空比λ降低至零，电堆输出电压Um降低至小于怠速电压Ui，则切换至待机状态。

2、当处于运行状态，根据电堆输出电压Um电流Im的实际测量值和电堆特性曲线Us＝F(Is)的对比来调整开关型DCDC的占空比λ，具体如下：

2a、如下式所示，计算电堆输出电压Um电流Im与电堆特性曲线Us＝F(Is)的差异Δ

Δ＝Um–F(Im)；

2b、若Δ＝0，开关型DCDC占空比无需调整，λ(n+1)＝λ(n)；

2c、若Δ>0，则电堆输出性能高于当前设定值，需增大电堆输出电流，又根据前提条件0a，可以设定开关型DCDC占空比的迭代计算如下：

λ(n+1)＝min(λ(n)+kΔ，100％)

其中k为大于零的系数，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定；

2d、若Δ<0，则电堆输出性能低于当前设定值，需减小电堆输出电流，又根据前提条件0a，可以设定开关型DCDC占空比的迭代计算如下：

λ(n+1)＝max(λ(n)+jΔ，0)

其中j为大于零的系数，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定，λ(n+1)不小于零；

2e、k和j可以选取不同值，也可以选取相同值，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定。

实施例3，本实施例中燃料电池输出直流变压器(FDC)采用开关型DCDC。

0、前提条件

0a、在燃料电池的正常运行范围内，开关型DCDC的拓扑结构决定了电堆输出电流I是占空比λ的单调减函数；

0b、开关型DCDC实时测量电堆输出的电压Um和电流Im；

0c、已经设定好一条电堆特性曲线，用函数表示为Us＝F(Is)，其中(Is，Us)为特性曲线上的点的电流和电压；

本实施例中的函数具体为如下的分段函数

Us＝Ui (0≤Is≤Ii)

Ui-(Is-Ii)(Ui-Up)/(Ip-Ii) (Is>Ii)

其中峰值电压Up为电堆峰值输出工况下的电压，低于怠速电压Ui。

0d、燃料电池系统启动前，系统应处于待机状态，开关型DCDC的输入截止，电堆输出电流为零；

0e、开关型DCDC的占空比λ采用迭代计算的方式来进行调整，第n步的初始值为λ(n)，调整值为λ(n+1)。

1、根据当前状态和电堆输出电压Um电流Im的实际测量值，判断是否需要进行状态切换；

1a、在待机状态下，电堆输出电流Im为零，若电堆输出电压Um低于怠速电压Ui，则保持待机状态；若电堆输出电压Um高于怠速电压Ui，则切换至运行状态，减小开关型DCDC的占空比λ，以增大电堆输出电流Im；

1b、在运行状态下，电堆输出电流Im不为零，则保持运行状态；若电堆输出电流Im随着开关型DCDC的占空比λ增大而降低至零，电堆输出电压Um仍保持大于等于怠速电压Ui，则保持运行状态；若电堆输出电流Im随着开关型DCDC的占空比λ增大而降低至零，电堆输出电压Um降低至小于怠速电压Ui，则切换至待机状态；

2、当处于运行状态，根据电堆输出电压Um电流Im的实际测量值和电堆特性曲线Us＝F(Is)的对比来调整开关型DCDC的占空比λ，具体如下：

2a、如下式所示，计算电堆输出电压Um电流Im与电堆特性曲线Us＝F(Is)的差异Δ；

Δ＝Um–F(Im)；

2b、若Δ＝0，开关型DCDC占空比无需调整，λ(n+1)＝λ(n)；

2c、若Δ>0，则电堆输出性能高于当前设定值，需增大电堆输出电流，又根据前提条件0a，可以设定开关型DCDC占空比的迭代计算如下：

λ(n+1)＝max(λ(n)+KΔ，0)

其中K为小于零的系数，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定；

2d、若Δ<0，则电堆输出性能低于当前设定值，需减小电堆输出电流，又根据前提条件0a，可以设定开关型DCDC占空比的迭代计算如下：

λ(n+1)＝min(λ(n)+JΔ，100％)

其中J为小于零的系数，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定，λ(n+1)不小于零；

2e、K和J可以选取不同值，也可以选取相同值，根据电堆、开关型DCDC和系统特性而定。

实施例4

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，

二类变量为电堆输出功率，控制变量为无刷电机驱动器输出开关占空比，输出控制电路为无刷电机驱动器；化学电源为燃料电池，预设特性曲线为功率特性曲线；在燃料电池操作条件动态变化的条件下，通过无刷电机驱动器输出占空比的自动控制，实现燃料电池输出电流和输出功率保持在预设功率特性曲线上。

实施例5

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，

一类变量为电堆输出电流密度，二类变量为电堆内阻补偿输出电压(将高频内阻压降补偿后计算得到的电压)，控制变量为电子负载输入功率，输出控制电路为电子负载；化学电源为燃料电池；在燃料电池操作条件动态变化的条件下，通过电子负载输入功率的自动控制，实现燃料电池输出电流和电堆内阻补偿输出电压保持在预设特性曲线上。

实施例6

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，化学电源为蓄电池。

实施例7

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，一类变量为“平均电流密度”、“氢气消耗率”、“空气消耗率”、“氧气消耗率”或上述参数的组合值。

实施例8

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，二类变量为“电池输出功率”或“电堆输出效率”等参数，或是通过实时电化学阻抗谱测量得到的“高频阻抗”、“活化过电势”、“浓差过电势”或上述参数的组合值。

实施例9

本实施例与实施例1大体相同，不同点在于，控制变量是化学电源输出目标电流、化学电源输出目标电压、化学电源输出目标功率、等效输出阻抗值、内阻补偿输出电压、内阻补偿输出功率、化学电源输出热功率、或其他可改变化学电源输出电功率的控制电路的状态参数。

以上是关于系统实施例的介绍，以下通过方法实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

一种可控制输出功率的化学电源输出控制方法，包括以下步骤：

根据化学电源的输出获取电流测量数据或根据该电流测量数据计算得到的一类变量，作为第一输入；获取电压测量数据或根据该电压测量数据计算得到的二类变量，作为第二输入；通过控制变量对第一输入进行主动控制；

当第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到特性曲线上。

需要说明的是，本申请的方法具体内容和有益效果可参见上述系统实施例，在此不再赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，包括化学电源、输出控制电路、化学电源输出电流传感器和化学电源输出电压传感器；

采用化学电源输出电流传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的一类变量，作为输出控制电路的第一输入；

采用化学电源输出电压传感器的测量数据或根据该测量数据计算得到的二类变量，作为输出控制电路的第二输入；

在化学电源状态参数不变的情况下，通过改变所述输出控制电路的控制变量，进而改变化学电源的输出，主动控制第一输入和第二输入的变化，且第一输入和第二输入的连续变化对应关系为等状态曲线；

所述化学电源输出控制系统具有预设的特性曲线，该预设的特性曲线确定了所述化学电源输出控制系统的第一输入和第二输入之间的对应关系；

当系统处于任一条与预设的特性曲线相交的等状态曲线上，若所述第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对所述控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到预设的特性曲线上。

2.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述一类变量为化学电源输出电流或化学电源输出电流密度，或由此计算得到变量。

3.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述二类变量为化学电源输出电压、化学电源输出功率或化学电源内阻补偿输出电压，或由此计算得到变量。

4.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述输出控制电路的控制变量为化学电源输出目标电流、化学电源输出目标电压、化学电源输出目标功率、等效输出阻抗值、内阻补偿输出电压、内阻补偿输出功率、化学电源输出热功率、控制电路电子器件开关占空比，或其他可改变化学电源输出电流、电压或电功率的控制电路状态参数。

5.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述第一输入或第二输入的实际值与预设特性曲线中的对应点的差异值作为偏差距离。

6.根据权利要求5所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，采用负反馈控制方法来改变控制变量，使所述偏差距离接近0。

7.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述输出控制电路为直流变压器、直流交流变压器、电动机驱动器、电子负载，或包含上述设备的电系统、电机系统、电力系统。

8.根据权利要求1所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，所述化学电源为电池、蓄电池或燃料电池。

9.根据权利要求8所述的一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统，其特征在于，表述化学电源状态的参数为状态参数，包括电池剩余电量、蓄电池SOC、充放循环、累计运行时间、燃料电池的温度、燃料和氧化剂的压力、流量、温度、湿度、浓度参数。

10.一种可控制输出功率的化学电源输出控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据化学电源的输出电流测量数据或根据该电流测量数据计算得到的一类变量，作为第一输入；获取电压测量数据或根据该电压测量数据计算得到的二类变量，作为第二输入；通过控制变量对所述第一输入或者第二输入进行主动控制；

当所述第一输入和第二输入的实际值偏离预设的特性曲线，则根据偏离方向与偏离大小，对所述控制变量进行负反馈控制，使得第一输入和第二输入回到特性曲线上。

Images