CN116053537B - 燃料电池运行控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种燃料电池运行控制方法、装置、设备及存储介质,本发明通过确定用户响应类型,并根据不同的响应类型确定该工况下的电堆需求电流,可以适应不同的使用场景,再通过电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间差值确定补偿参数,进而根据所述补偿参数对燃料电池的运行参数进行补偿,以增加应快速加减载时的动态反应速度,以减少燃料电池的损伤,避免了现有技术中燃料电池的动态反应能力不够,导致的燃料电池状态变化时形成损伤的技术问题,同时增强了燃料电池的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种燃料电池运行控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着新能源的发展,燃料电池系统的动态响应能力越来越受到重视,动态响应特性是指燃料电池系统在非稳态工况下的快速响应能力,动态响应能力在一定程度上影响着电堆性能和寿命,是燃料电池商业化发展的阻碍,燃料电池汽车工况复杂多变,功率需求变化较大,而传统的燃料电池不能满足用户的整车动力需求。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃料电池运行控制方法、装置、设备及存储介质,旨在解决避免了现有技术中燃料电池的动态反应能力不够,导致的燃料电池状态变化时形成损伤的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种燃料电池运行控制方法,所述方法包括以下步骤:
在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;
根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;
计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;
根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
可选地,所述根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿,包括:
根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,直至所述当前电流等于所述电堆需求电流;
根据补偿后的当前电流确定所述燃料电池堆的目标运行参数;
根据所述目标运行参数调整所述燃料电池堆的运行参数。
可选地,所述当前电流包括:实际电堆电流与零部件虚拟电流;
所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值大于预设电流阈值时,根据所述电流差值所在的电流区间确定第一电流补偿参数与第二电流补偿参数;
根据所述第一电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第二电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
可选地,所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值小于或等于预设电流阈值时,根据所述电流差值的绝对值所在的电流区间确定第三电流补偿参数与第四电流补偿参数;
根据所述第三电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第四电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
可选地,对所述零部件虚拟电流进行补偿之后,还包括:
间隔预设时长,获取所述燃料电池堆的当前电压、电堆离均差以及理论电压;
计算所述当前电压与所述理论电压之间的电压差值;
在所述电压差值的绝对值小于或等于第一预设电压阈值,且所述电堆离均差小于或等于第二预设电压阈值时,对所述零部件虚拟电流进行补偿。
可选地,所述根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流,包括:
在所述响应类型为电流响应时,根据所述控制指令确定电堆需求电流;
在所述响应类型为功率响应时,根据所述控制指令确定整车需求功率,查询所述整车需求功率对应的电堆需求电流。
可选地,所述燃料电池运行控制方法,还包括:
在完成功率响应后,获取所述燃料电池堆的当前输出功率;
计算所述当前输出功率与整车需求功率之间的功率差值;
在所述功率差值的绝对值大于或等于预设功率阈值时,对零部件虚拟电流进行调整,直至所述功率差值的绝对值小于预设功率阈值。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种燃料电池运行控制装置,所述燃料电池运行控制装置包括:
确定模块,用于在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;
确定模块,还用于根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;
计算模块,用于计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;
补偿模块,用于根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种燃料电池运行控制设备,所述燃料电池运行控制设备包括: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燃料电池运行控制程序,所述燃料电池运行控制程序配置为实现如上文所述的燃料电池运行控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有燃料电池运行控制程序,所述燃料电池运行控制程序被处理器执行时实现如上文所述的燃料电池运行控制方法的步骤。
本发明一种燃料电池运行控制方法,所述燃料电池运行控制方法包括:在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿,与现有技术相比,本发明通过确定用户响应类型,并根据不同的响应类型确定该工况下的电堆需求电流,可以适应不同的使用场景,再通过电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间差值确定补偿参数,进而根据所述补偿参数对燃料电池的运行参数进行补偿,以增加应快速加减载时的动态反应速度,以减少燃料电池的损伤,避免了现有技术中燃料电池的动态反应能力不够,导致的燃料电池状态变化时形成损伤的技术问题,同时增强了燃料电池的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的燃料电池运行控制设备的结构示意图;
图2为本发明燃料电池运行控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明燃料电池运行控制方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明燃料电池运行控制方法第三实施例的流程示意图;
图5为本发明燃料电池运行控制装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的燃料电池运行控制设备结构示意图。
如图1所示,该燃料电池运行控制设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity,Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM),也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对燃料电池运行控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及燃料电池运行控制程序。
在图1所示的燃料电池运行控制设备中,网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本发明燃料电池运行控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在燃料电池运行控制设备中,所述燃料电池运行控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的燃料电池运行控制程序,并执行本发明实施例提供的燃料电池运行控制方法。
本发明实施例提供了一种燃料电池运行控制方法,参照图2,图2为本发明一种燃料电池运行控制方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中,所述燃料电池运行控制方法包括以下步骤:
步骤S10:在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型。
需要说明的是,本实施例方法的执行主体可以是具有数据输入、数据处理以及数据传输功能的设备,例如:车载控制器或者控制芯片等,还可以是其他可以实现相同或者相似功能的设备,本实施例对此不做具体限制,在本实施例以及下述实施例中将会以燃料电池的控制器为例进行说明。
值得说明的是,传统的新能源车辆中的燃料电池在车辆进行快速加减载时,燃料电池由于输出的电流或者功率短时间内发生极大的变化,导致电池堆内部的单体电池片可能出现燃料气体缺失,导致电池返极,进而对燃料电池内部的膜电极造成不可逆的损伤,进而减少燃料电池的使用寿命。
而传统技术中在提升燃料电池系统动态响应能力时,一般是从能量管理方面入手,例如:用额外的蓄电池补充瞬时大功率需求时燃料电池系统电力输出不足的部分,或者对额外的蓄电池组容量提出更高的要求,而这些技术手段都会带来极大的成本。
应当说明的是,控制指令是指用户根据需求输入的用于请求燃料电池加载或者降载的控制指令,还可以是外部负载根据需求生成的动态响应指令,本实施例对此不做具体限制,本实施例中的提及的燃料电池是指氢气燃料电池。
可以理解的是,响应类型包括:电流响应与功率响应,根据外部控制指令的不同,可能需要燃料电池调整输出功率的大小,例如:应用在新能源车辆上的燃料电池,在需要加减速等,或者在系统单独调试中,其动态响应通常表现为电堆运行电流的变化,根据不同的响应类型,本实施例中存在不同的电流确定策略。
步骤S20:根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流。
应当理解的是,电堆需求电流是指根据外部需求确定的燃料电池堆的理论输出电流。
进一步地,根据外部需求的不同,在确定电堆需求电流时,计算策略也不同,所述根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流,包括:
在所述响应类型为电流响应时,根据所述控制指令确定电堆需求电流;
在所述响应类型为功率响应时,根据所述控制指令确定整车需求功率,查询所述整车需求功率对应的电堆需求电流。
需要说明的是,在进行电流响应时,可以直接根据控制指令确定电堆理论需要输出的电流,而在进行功率响应时,需要根据预先得到的燃料电池运行参数稳态表进行查询。
在具体实现中,外部负载输入动态响应的需求后,根据变载步长进行判定,变载步长属于什么等级,不同的步长等级,设定不同的加载超调量或降载延迟量其中,变载步长是指电流与输出功率之间的比例。
变载过程中,电堆电流会按照一定的速率进行变载,而系统零部件不跟随实际电堆电流I、按照表1和2的目标参数和稳态参数进行响应,而是跟随虚拟电流Iv的目标和稳态参数,而虚拟电流Iv的变载速率延迟或超调于实际电流I的变载速率,因此需要对电堆电流进行补偿,并调整燃料电池内各零部件的运行参数,以提高燃料电池的动态响应能力。
应当说明的是,目前燃料电池系统控制通常是根据电堆电流I制定运行目标参数表,目标参数包括:电堆电压U、电堆功率W、阴极压力Pa、阴极流量M以及阳极压力Ph等参数,具体可参照表1。
表1 系统运行目标参数表
电堆电流I | 电堆电压U | 电堆功率W | 阴极压力Pa | 阴极流量M | 阳极压力Ph |
I1 | U1 | W1 | Pa1 | M1 | Ph1 |
I2 | U2 | W2 | Pa2 | M2 | Ph2 |
I3 | U3 | W3 | Pa3 | M3 | Ph3 |
根据上表1中的目标参数,标定得到系统零部件包括空压机、节气门、氢气减压阀、氢泵等部件,获得这些零部件的初始值,并得到大致的燃料电池系统功率Ws,其中,燃料电池系统功率Ws由电堆功率W扣除空压机、氢泵等零部件功耗得到,如下表2所示:
表2 燃料电池系统运行参数稳态表
电堆电流I | 电堆电压U | 电堆功率W | 燃料电池系统功率Ws | 空压机转速Ra | 节气门开度E | 氢气减压阀开度S | 氢泵转速Rh |
I1 | U1 | W1 | Ws1 | Ra1 | E1 | S1 | Rh1 |
I2 | U2 | W2 | Ws2 | Ra2 | E2 | S2 | Rh2 |
I3 | U3 | W3 | Ws3 | Ra3 | E3 | S3 | Rh3 |
步骤S30:计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值。
可以理解的是,电流差值用于判断整车处于加载状态还是降载状态,例如:电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值大于0,则代表整车处于加载状态;电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值小于0,则代表整车处于降载状态;电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值等于0,则代表整车的需求没有发生变化。
步骤S40:根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
值得说明的是,电流差值对应的补偿参数是指电流差值所在的数值区间对应的补偿电流参数,首先,根据电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值判断整车当前的运行状态,以便于后续判断是根据补偿参数进行电流加载-超调补偿还是进行电流降载-延迟补偿,再通过补偿参数所处的数值区间确定对应的补偿参数进行虚拟电流的加减。
可以理解的是,除了对燃料电池进行电流补偿之外,还可以针对空压机转速、节气门开度、氢气减压阀开度以及氢泵转速进行调整,以提高燃料电池的动态反应能力。
本实施例一种燃料电池运行控制方法,所述燃料电池运行控制方法包括:在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿,本实施例通过确定用户响应类型,并根据不同的响应类型确定该工况下的电堆需求电流,可以适应不同的使用场景,再通过电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间差值确定补偿参数,进而根据所述补偿参数对燃料电池的运行参数进行补偿,以增加应快速加减载时的动态反应速度,以减少燃料电池的损伤,避免了现有技术中燃料电池的动态反应能力不够,导致的燃料电池状态变化时形成损伤的技术问题,同时增强了燃料电池的可靠性。
参考图3,图3为本发明一种燃料电池运行控制方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例,在本实施例中,所述步骤S40,包括:
步骤S401:根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,直至所述当前电流等于所述电堆需求电流。
需要说明的是,无论是对燃料电池的虚拟电流进行电流加载-超调补偿还是进行电流降载-延迟补偿,其目的都是将当前电流补偿至用户需要的电堆需求电流,以满足用户的使用需求,若是当前电流一直无法补偿至电堆需求电流,一般存在两种情况,其一,燃料电池出现故障,需要即使提醒,其二,带电堆需求电流无法达到。
进一步地,所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值大于预设电流阈值时,根据所述电流差值所在的电流区间确定第一电流补偿参数与第二电流补偿参数;
根据所述第一电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第二电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
其中,所述当前电流包括:实际电堆电流与零部件虚拟电流。
应当说明的是,不论是电流加载-超调补偿还是进行电流降载-延迟补偿,电池差值的对应的等级不同,补偿的程度也就不同,一般来说,等级越高,补偿数值越大。
进一步地,所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值小于或等于预设电流阈值时,根据所述电流差值的绝对值所在的电流区间确定第三电流补偿参数与第四电流补偿参数;
根据所述第三电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第四电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
例如:在电流加载-超调补偿时,若0<dI<A,则电流加载速率定义为I=Ic+m1t,其中,m1>0;零部件虚拟电流定义为Iv=Ic+(n1t+k1),其中,n1≥m1,k1≥0;若A≤dI<2A,则电流加载速率定义为I=Ic+m2t,其中,m2>m1;零部件虚拟电流定义为Iv=Ic+(n2t+k2),其中,n2≥m2,k2≥k1;若2A≤dI<3A,则电流加载速率定义为I=Ic+m3t,其中,m3>m2;零部件虚拟电流定义为Iv=Ic+(n3t+k3),其中,n3≥m3,k3≥k2;若dI≥3A,则电流加载速率定义为I=Ic+m4t,其中,m4>m3;零部件虚拟电流定义为Iv=Ic+(n4t+k4),其中,n2≥m2,k4≥k3。
其中,dI是指电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值,Ic是指当前电堆电流mi、ni以及ki是指补偿参数。
同时,在进行电流降载-延迟补偿时,则根据电流差值的绝对值所在的电流区间确定对应的补偿参数,若0<|dI|<A,则电流降载速率定义为I=Ic-x1t,其中,x1>0;BOP跟随的虚拟电堆电流定义为Iv=Ic-(y1t-z1),其中,x1≥y1>0,z1≥0;若A≤|dI|<2A,则电流降载速率定义为I=Ic-x2t,其中,0<x2<x1;BOP跟随的虚拟电堆电流定义为Iv=Ic-(y2t-z2),其中,x2≥y2,z2≥z1;若2A≤|dI|<3A,则电流降载速率定义为I=Ic-x3t,其中,0<x3<x2;BOP跟随的虚拟电堆电流定义为Iv=Ic-(y3t-z3),其中,x3≥y3,z3≥z2;若|dI|≥3A,则电流降载速率定义为I=Ic-x4t,其中,0<x4<x3;BOP跟随的虚拟电堆电流定义为Iv=Ic-(y4t-z4),其中,x4≥y4,z4≥z3。
进一步地,对所述零部件虚拟电流进行补偿之后,还包括:
间隔预设时长,获取所述燃料电池堆的当前电压、电堆离均差以及理论电压;
计算所述当前电压与所述理论电压之间的电压差值;
在所述电压差值的绝对值小于或等于第一预设电压阈值,且所述电堆离均差小于或等于第二预设电压阈值时,对所述零部件虚拟电流进行补偿。
可以理解的是,通过当前电压与所述理论电压之间的电压差值以及电堆离均差判断电流补偿是否完成,在所述电压差值的绝对值小于或等于第一预设电压阈值,且所述电堆离均差小于或等于第二预设电压阈值时,控制零部件虚拟电流补偿至电堆需求电流。
可以理解的是,间隔预设时长的效果是为了使得电池堆的运行状态稳定,以便于后续进行补偿判断,此外,本实施例中提到的第一预设电压阈值、预设第二电压阈值以及与电流差值对应的补偿参数等,都是用户自行设置的,本实施例对此不做具体限制。
此外,在所述电压差值的绝对值大于第一预设电压阈值,或所述电堆离均差大于第二预设电压阈值时,判定系统故障,电流响应失败。
步骤S402:根据补偿后的当前电流确定所述燃料电池堆的目标运行参数。
应当说明的是,目标运行参数是指燃料电池堆各零部件的运行参数,其中,各零部件包括:空压机、节气门、氢气减压阀、氢泵等部件,本实施例对此不做具体限制。
步骤S403:根据所述目标运行参数调整所述燃料电池堆的运行参数。
本实施例通过根据不同电流差值所在的数值区间,确定对应的电流补偿参数,以实现对于电堆电流与零部件虚拟电流的补偿,以使两个电流都满足用户的电流需求,最后调整燃料电池堆内的各零部件运行参数,以增加应快速加减载时的动态反应速度,以减少燃料电池的损伤,提高动态反应能力。
参考图4,图4为本发明一种燃料电池运行控制方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第二实施例,在本实施例中,所述燃料电池运行控制方法,还包括:
步骤S10`:在完成功率响应后,获取所述燃料电池堆的当前输出功率;
需要说明的是,当前输出功率是指燃料电池堆完成功率补偿后的输出功率。
步骤S20`:计算所述当前输出功率与整车需求功率之间的功率差值;
步骤S30`:在所述功率差值的绝对值大于或等于预设功率阈值时,对零部件虚拟电流进行调整,直至所述功率差值的绝对值小于预设功率阈值。
可以理解的是,预设功率阈值用于判断燃料电池堆的功率偏差程度,若功率偏差超出了允许范围,应根据功率跟随的偏差程度进行调整,这个调整一般比较小,将零部件跟随的稳态参数与实际电堆电流一致即可:I=Ic+jt,其中,若实际功率较需求功率高,则适当降低电流,j<0;反之,则适当提高电流,j>0,直至功率差值的绝对值小于预设功率阈值。
本实施例通过在进行功率响应完成后,防止补偿后的燃料电池功率不满足用户需求,影响用户使用体验,本实施例通过对当前输出功率与整车需求功率之间的功率差值进行比较,并重新对电流进行补偿,适应用户的使用需求。
此外,本发明实施例还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有燃料电池运行控制程序,所述燃料电池运行控制程序被处理器执行时实现如上文所述的燃料电池运行控制方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
参照图5,图5为本发明燃料电池运行控制装置第一实施例的结构框图。
如图5所示,本发明实施例提出的燃料电池运行控制装置包括:
确定模块10,用于在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型。
确定模块10,还用于根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流。
计算模块20,用于计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值。
补偿模块30,用于根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
在一实施例中,所述补偿模块30,还用于根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,直至所述当前电流等于所述电堆需求电流;根据补偿后的当前电流确定所述燃料电池堆的目标运行参数;根据所述目标运行参数调整所述燃料电池堆的运行参数。
在一实施例中,所述补偿模块30,还用于在所述电流差值大于预设电流阈值时,根据所述电流差值所在的电流区间确定第一电流补偿参数与第二电流补偿参数;根据所述第一电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第二电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
在一实施例中,所述补偿模块30,还用于在所述电流差值小于或等于预设电流阈值时,根据所述电流差值的绝对值所在的电流区间确定第三电流补偿参数与第四电流补偿参数;根据所述第三电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第四电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
在一实施例中,所述补偿模块30,还用于间隔预设时长,获取所述燃料电池堆的当前电压、电堆离均差以及理论电压;计算所述当前电压与所述理论电压之间的电压差值;在所述电压差值的绝对值小于或等于第一预设电压阈值,且所述电堆离均差小于或等于第二预设电压阈值时,对所述零部件虚拟电流进行补偿。
在一实施例中,所述确定模块10,还用于在所述响应类型为电流响应时,根据所述控制指令确定电堆需求电流;在所述响应类型为功率响应时,根据所述控制指令确定整车需求功率,查询所述整车需求功率对应的电堆需求电流。
在一实施例中,所述补偿模块30,还用于在完成功率响应后,获取所述燃料电池堆的当前输出功率;计算所述当前输出功率与整车需求功率之间的功率差值;在所述功率差值的绝对值大于或等于预设功率阈值时,对零部件虚拟电流进行调整,直至所述功率差值的绝对值小于预设功率阈值。
本实施例一种燃料电池运行控制方法,所述燃料电池运行控制方法包括:在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿,本实施例通过确定用户响应类型,并根据不同的响应类型确定该工况下的电堆需求电流,可以适应不同的使用场景,再通过电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间差值确定补偿参数,进而根据所述补偿参数对燃料电池的运行参数进行补偿,以增加应快速加减载时的动态反应速度,以减少燃料电池的损伤,避免了现有技术中燃料电池的动态反应能力不够,导致的燃料电池状态变化时形成损伤的技术问题,同时增强了燃料电池的可靠性。
应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在具体应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,本发明对此不做限制。
需要说明的是,以上所描述的工作流程仅仅是示意性的,并不对本发明的保护范围构成限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的,此处不做限制。
另外,未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例所提供的燃料电池运行控制方法,此处不再赘述。
此外,需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
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上述实施例方法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,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如只读存储器(ReadOnly Memory,ROM)/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,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的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述燃料电池运行控制方法包括:
在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;
根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;
计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;
根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
2.如权利要求1所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿,包括:
根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,直至所述当前电流等于所述电堆需求电流;
根据补偿后的当前电流确定所述燃料电池堆的目标运行参数;
根据所述目标运行参数调整所述燃料电池堆的运行参数。
3.如权利要求2所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述当前电流包括:实际电堆电流与零部件虚拟电流;
所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值大于预设电流阈值时,根据所述电流差值所在的电流区间确定第一电流补偿参数与第二电流补偿参数;
根据所述第一电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第二电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
4.如权利要求3所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述根据所述电流差值所在区间对应的补偿参数对所述当前电流进行补偿,包括:
在所述电流差值小于或等于预设电流阈值时,根据所述电流差值的绝对值所在的电流区间确定第三电流补偿参数与第四电流补偿参数;
根据所述第三电流补偿参数对所述电堆电流进行补偿,并根据所述第四电流补偿参数对所述零部件虚拟电流进行补偿。
5.如权利要求3或4所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,对所述零部件虚拟电流进行补偿之后,还包括:
间隔预设时长,获取所述燃料电池堆的当前电压、电堆离均差以及理论电压;
计算所述当前电压与所述理论电压之间的电压差值;
在所述电压差值的绝对值小于或等于第一预设电压阈值,且所述电堆离均差小于或等于第二预设电压阈值时,对所述零部件虚拟电流进行补偿。
6.如权利要求1至4中任一项所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流,包括:
在所述响应类型为电流响应时,根据所述控制指令确定电堆需求电流;
在所述响应类型为功率响应时,根据所述控制指令确定整车需求功率,查询所述整车需求功率对应的电堆需求电流。
7.如权利要求1至4中任一项所述的燃料电池运行控制方法,其特征在于,所述燃料电池运行控制方法,还包括:
在完成功率响应后,获取所述燃料电池堆的当前输出功率;
计算所述当前输出功率与整车需求功率之间的功率差值;
在所述功率差值的绝对值大于或等于预设功率阈值时,对零部件虚拟电流进行调整,直至所述功率差值的绝对值小于预设功率阈值。
8.一种燃料电池运行控制装置,其特征在于,所述燃料电池运行控制装置包括:
确定模块,用于在接收到控制指令时,根据所述控制指令确定响应类型;
确定模块,还用于根据所述响应类型对应的响应策略确定电堆需求电流;
计算模块,用于计算所述电堆需求电流与燃料电池堆的当前电流之间的电流差值;
补偿模块,用于根据所述电流差值对应的补偿参数对所述燃料电池堆的运行参数进行补偿。
9.一种燃料电池运行控制设备,其特征在于,所述燃料电池运行控制设备包括: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燃料电池运行控制程序,所述燃料电池运行控制程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的燃料电池运行控制方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有燃料电池运行控制程序,所述燃料电池运行控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的燃料电池运行控制方法。
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CN202310042354.1A CN116053537B (zh) | 2023-01-28 | 2023-01-28 | 燃料电池运行控制方法、装置、设备及存储介质 |
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JP2009129783A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
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