CN116779917A - 燃料电池发动机中调压阀的控制方法、装置、车辆及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法、装置、车辆及介质,该方法包括:获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值;根据第一关系曲线获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值;根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值;在排氢阀开启时刻调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在排氢阀关闭时刻调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值。该方案可以提高燃料电池发动机工作稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,尤其涉及燃料电池调压阀的控制方法、装置、燃料电池及存储介质。
背景技术
燃料电池发动机中氢气通过调压阀通入阳极参与反应,由于氢气是在阳极不断循环利用的,运行过程中阳极中的氮气等杂质逐渐积累,造成氢气纯度降低,因此一段时间后,需要开启阳极路的排氢阀,将杂质排出,防止出现氢气浓度不足对电堆产生不利影响。
在排氢阀打开与关闭的时刻,由于阳极路压降出现变化,氢气入堆压力会出现响应的降低与升高的变化,严重时会出现氢气入堆压力的严重超调。
发明内容
本发明提供一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法、装置、车辆及介质,以能够在排氢阀开启或关闭时自动调整调压阀的前馈开度,进而使得调压阀的开度快速达到稳定状态,从而保证氢气入堆压力波动较小,提高燃料电池发动机工作的稳定性。
第一方面,本发明实施例提供了一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,包括:
获取排氢阀的开关状态、所述排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及所述排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值;
根据第一关系曲线获取所述第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,所述第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;
根据所述第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、所述第一开度值和所述第二开度值,计算所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值;
在所述排氢阀开启时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在所述排氢阀关闭时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与所述第二调压阀前馈开度值的差值。
第二方面,本发明实施例提供了一种燃料电池发动机中调压阀的控制装置,包括:
数据获取模块,用于获取排氢阀的开关状态、所述排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、所述排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,以及根据第一关系曲线获取所述第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,所述第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;
数据处理模块,用于根据所述第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、所述第一开度值和所述第二开度值,计算所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值;
调压阀控制模块,用于在所述排氢阀开启时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在所述排氢阀关闭时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与所述第二调压阀前馈开度值的差值。
第三方面,本发明实施例提供了一种车辆,包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述燃料电池控制器实现如第一方面所述的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
本发明提供的方案,通过获取排氢阀的开关状态,可根据排氢阀的开关状态获取到排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,然后根据第一关系曲线可以获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线,如此,在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态下对应的调压阀的开度值,减小氢气入堆压力的波动幅度。再然后根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,可以计算得到排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值,如此,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值,可以使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态,减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例,对于本领域的技术人员来说,可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构,驱动方法和制造方法的基本概念,拓展和延伸到其它的结构和附图,毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种排氢阀开启和关闭时对燃料电池影响的动态响应图;
图3为本发明实施例提供的另一种燃料电池调压阀的控制方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的又一种燃料电池调压阀的控制方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的另一种排氢阀开启和关闭时对燃料电池影响的动态响应图;
图6为本发明实施例提供的一种燃料电池发动机中调压阀的控制装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。
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,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,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所揭示和提示的基本概念,本领域的技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法的流程图,如图1所示,调压阀的控制方法包括:
S101、获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值。
可以理解的,燃料电池发动机系统通常包括电堆、空气管路和氢气管路,空气管路用于向电堆输送空气,使得空气进入电堆的阴极,氢气管路用于向电堆输送氢气,使得氢气进入电堆的阳极,如此,空气和氢气在电堆内反应输出电能。在氢气管路中可通过设置调压阀来调节电堆内通入的氢气的压力值,即氢气入堆压力。由于氢气是在阳极不断循环利用的,运行过程中阳极中的氮气等杂质逐渐积累,造成氢气纯度降低,因此,还可以在电堆的阳极一侧的管路中设置排氢阀,在燃料电池工作一段时间后,可以通过控制控制排氢阀的开启时刻及开启时间,排除氢气中的杂质,防止出现氢气浓度不足对电堆产生不利的影响。然而,在排氢阀打开与关闭的时刻,由于阳极路压降出现变化,氢气入堆压力会出现响应的降低与升高的变化,严重时会出现氢气入堆压力的严重超调。
基于此,可通过获取排氢阀的开关状态、然后根据排氢阀的开关状态进一步获取到排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,其中,第一电堆输出电流和第二电堆输出电流可以是相同或不同的,当供氢压力或者调压阀的低压供电电压发生变化后,在相同的电堆输出电流下,调压阀的开度值会发生较大变化。
S102、根据第一关系曲线获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线。
可以理解的,在排氢阀开启或关闭时,可根据第一关系曲线获取当前的电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值,如此,在原有调压阀开启或关闭的开度值的基础上,直接叠加或减去一个调压阀前馈开度值,使得调压阀根据调整后的最终开度值进行调整。
其中,同一电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值可以是相同或不同的,理想情况下,通过第一关系曲线获取的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值可保证燃料电池的始终可靠地氢气入堆压力实际值稳定在氢气入堆压力设定值时,同一电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值应该是相同的。不同的电堆输出电流下,排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值可以不同的,例如,电堆输出电流越大,排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值也越大。
S103、根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值。
具体的,由于第一电堆输出电流与第二电堆输出电流可以相同或不同,当排氢阀开启后,电堆内的氢气入地压力也会发生变化,此时调压阀的开度值也会随之发生调整,从而使得第一开度值和第二开度值不同。如此,根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值也会在燃料电池处于不同的工作状态(例如燃料电池的电堆输出电流不同)下,计算得到的排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值也会不同。
S104、在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值。
其中,第一调压阀前馈开度值和第二调压阀前馈开度值可能是相同的,也可能是不同的。
示例性的,图2为本发明实施例提供一种排氢阀开启和关闭时对燃料电池影响的动态响应图,如图2所示,K指排氢阀的开关状态,R指调压阀的开度值,F0指预设压力值,F指氢气入堆压力值,I指电堆输出电流,由图2可以看出,排氢阀在t1时刻开启,在排氢阀开启后,调压阀的开度值会增大,以避免氢气入堆压力快速减小而出现较大波动,并逐渐达到稳定,同时,氢气入堆压力值会逐渐稳定在预设压力值。在t2时刻排氢阀关闭,之后调压阀的开度值会减小,以避免氢气入堆压力快速增大而出现较大波动。
如此,在排氢阀开启时刻,可通过调整调压阀的开度值等于为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,可以使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态下对应的调压阀的开度值,减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。而在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值,同样可以使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态下对应的调压阀的开度值,减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。
需要说明的是,本实施例中的排氢阀开启时刻和排氢阀关闭时刻之间的持续时间小于排氢阀的一个开关周期的时间。
本实施例中,通过获取排氢阀的开关状态,可根据排氢阀的开关状态获取到排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,然后根据第一关系曲线可以获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线,如此,在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态下对应的调压阀的开度值,减小氢气入堆压力的波动幅度。再然后根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,可以计算得到排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值,如此,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值,可以使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态,减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。
可选的,图3为本发明实施例提供的另一种燃料电池调压阀的控制方法的流程图,如图3所示,燃料电池调压阀的控制方法还包括:获取排氢阀开启后预设时间内的第一氢气入堆压力,以及排氢阀关闭后的第二氢气入堆压力;在判定第一氢气入堆压力和第二氢气入堆压力满足第一预设条件,和/或,第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件时,根据第二调压阀前馈开度值更新第一关系曲线中第二电堆输出电流下排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值。因此,燃料电池调压阀的控制方法包括以下步骤:
S201、获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值。
S202、根据第一关系曲线获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线。
S203、根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值。
S204、在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值。
S205、获取排氢阀开启后预设时间内的第一氢气入堆压力,以及排氢阀关闭后的第二氢气入堆压力。
其中,预设时间的具体值可根据实际需求进行设置,本发明实施例对此不做具体限定。预设时间可以排氢阀开启或关闭过程中,氢气入堆压力较大幅度波动的持续时间,当超过预设时间后,氢气入堆压力已基本稳定在预设压力值附近。
S206、在判定第一氢气入堆压力和第二氢气入堆压力满足第一预设条件,和/或,第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件时,根据第二调压阀前馈开度值更新第一关系曲线中第二电堆输出电流下排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值。
本实施例中,由于第一关系曲线是由不同的电堆输出电流和与其在排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值拟合形成的,当第一氢气入堆压力和第二氢气入堆压力存在较大浮动的波动时,说明排氢阀开启或关闭时刻通过第一关系曲线获取的调压阀前馈开度值是不精确的,此时需要对第一关系曲线进行更新。或者,对于同一电堆输出电流下,当其对应的原调压阀前馈开度值与重新计算得到的第二调压阀前馈开度值存在较大差异时,也需要对第一关系曲线进行更新。如此,可将重新计算得到的第二调压阀前馈开度值更新至第一关系曲线中,以保证在后续排氢阀开启或关闭的过程中,通过第一关系曲线能够获取到同一电堆输出电流下对应的更准确的调压阀前馈开度值,从而减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。通过后续排氢阀不断的开启或关闭的过程,只要在判定第一氢气入堆压力和第二氢气入堆压力满足第一预设条件,和/或,第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件时,都需要对第一关系曲线进行更新,直至当第一氢气入堆压力和第二氢气入堆压力不满足第一预设条件,且第二调压阀前馈开度值不满足第二预设条件时,可认为当前的第一关系曲线无需再进行更新,此时可停止对第一关系曲线进行更新的操作,以减少控制算法的计算量,减少系统控制引起的产品功耗。
可选的,第一氢气入堆压力和与预设压力值之间的最大差值的绝对值大于或等于第一预设阈值;和/或,第二氢气入堆压力与预设压力值之间的最大差值的绝对值大于或等于第一预设阈值。
其中,第一预设阈值可以是设定的任意值,本发明实施例对此不做具体限定,可根据实际需求进行设置。
具体的,通过计算第一氢气入堆压力和与预设压力值之间的最大差值的绝对值为第一差值,以及第二氢气入堆压力与预设压力值之间的最大差值的绝对值为第二差值,分别将第一差值和第二差值与第一预设阈值进行比较,只要第一差值和第二差值中有一个差值大于或等于第一预设阈值,都需要对第一关系曲线进行更新,即将第二调压阀前馈开度值更新为第一关系曲线中第二电堆输出电流下排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值。
可选的,第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件,包括:第二调压阀前馈开度值与第一关系曲线更新前第二电堆输出电流下排氢阀关闭时刻对应的调压阀前馈开度值的差值的绝对值小于第二预设阈值。
其中,第二预设阈值可以是设定的任意值,本发明实施例对此不做具体限定,可根据实际需求进行设置。
具体的,第一关系曲线更新前第二电堆输出电流下排氢阀关闭时刻对应的调压阀前馈开度值可认为是第二电堆输出电流下排氢阀关闭时刻对应的原调压阀前馈开度值,当第二调压阀前馈开度值与原调压阀前馈开度值的差值的绝对值小于第二预设阈值时,都需要对第一关系曲线进行更新,即将第二调压阀前馈开度值更新为第一关系曲线中第二电堆输出电流下排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值。
可选的,图4为本案发明实施例提供的又一种燃料电池调压阀的控制方法的流程图,如图4所示,在图1步骤S103中,根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值,包括:判断第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值是否大于第三预设阈值;当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值大于第三预设阈值时,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值减去预设调压阀前馈开度值;当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值小于或等于第三预设阈值时,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值。因此,燃料电池调压阀的控制方法包括以下步骤:
S301、获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值。
S302、根据第一关系曲线获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线。
S303、判断第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值是否大于第三预设阈值。
其中,第三预设阈值可以是设定的任意值,本发明实施例对此不做具体限定,可根据实际需求进行设置。
具体的,通过计算第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值,并将其与第三预设阈值进行比较,可以进一步确定燃料电池的电堆输出电流在排氢阀开启时刻到排氢阀关闭时刻的变化情况。
S304、当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值大于第三预设阈值时,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值减去预设调压阀前馈开度值。
其中,预设调压阀前馈开度值可以是根据实际情况设定的任意值,本发明实施例对此不做具体限定。可以理解的,预设调压阀前馈开度值可认为是由于电堆输出电流自身变化而引起的调压阀的开度值变化的值。
S305、当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值小于或等于第三预设阈值时,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值。
S306、在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值。
具体的,当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的大于第三预设阈值时,可认为燃料电池的电堆输出电流在排氢阀开启时刻到排氢阀关闭时刻的时间段内是变化的,可以是由第一电堆输出电流增大至第二电堆输出电流,也可以是由第一电堆输出电流减小至第二电堆输出电流。此时,可计算得到的第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值,记为第三差值,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第三差值与预设调压阀前馈开度值。
示例性的,图5为本发明实施例提供另一种排氢阀开启和关闭时对燃料电池影响的动态响应图,如图5所示,K指排氢阀的开关状态,R指调压阀的开度值,F0指预设压力值,F指氢气入堆压力值,I指电堆输出电流,图5仅示例性的示出了燃料电池的电堆输出电流在排氢阀开启时刻t1到排氢阀关闭时刻t2的时间段内逐渐增大的一种情况。继续参考图5,在排氢阀关闭后(即t2时刻之后),调压阀的开度值逐渐趋于稳定,此时调压阀的开度值相比较于排氢阀开启时刻t1之前的第一开度值时增大的,即排氢阀关闭后调压阀的开度值与排氢阀开启时刻t1之前的第一开度值的差值为ΔR,这是由于电堆输出电流I在此过程中是逐渐增大的,ΔR是由于电堆输出电流I增大而引起的调压阀的开度值的增大,即预设调压阀前馈开度值就是ΔR。
继续参考图2,当第一电堆输出电流与第二电堆输出电流之间的差值的绝对值小于或等于第三预设阈值时,可认为燃料电池的电堆输出电流在排氢阀开启时刻t1到排氢阀关闭时刻t2的时间段内是基本保持恒定的。此时,可计算得到的第一开度值与第二开度值之间差值的绝对值,记为第三差值,排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于第三差值。
可选的,根据第二关系曲线获取与第一电堆输出电流对应的第三调压阀前馈开度值,以及与第二电堆输出电流对应的第四调压阀前馈开度值,第二关系曲线为不同电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;预设调压阀前馈开度值等于第三调压阀前馈开度值与第四调压阀前馈开度值之间的差值的绝对值。
具体的,预设调压阀前馈开度值可通过不同电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值的关系曲线,即第二关系曲线获取得到,通过第二关系曲线获取与第一电堆输出电流对应的第三调压阀前馈开度值,以及与第二电堆输出电流对应的第四调压阀前馈开度值,可计算得到第三调压阀前馈开度值与第四调压阀前馈开度值之间的差值的绝对值,即为预设调压阀前馈开度值。
可选的,在第二关系曲线中,电堆输出电流与调压阀前馈开度值呈正相关变化。可以理解的,在第二关系曲线中,电堆输出电流越大,电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值就越大,反之,电堆输出电流越小,电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值就越小。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种燃料电池发动机中调压阀的控制装置,图6为本发明实施例提供的一种燃料电池发动机中调压阀的控制装置的结构示意图,如图6所示,燃料电池发动机中调压阀的控制装置包括:数据获取模块10,用于获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,以及根据第一关系曲线获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线。数据处理模块20,用于根据第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,计算排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值。调压阀控制模块30,用于在排氢阀开启时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在排氢阀关闭时刻,调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值。
本实施例中,通过数据获取模块10可以获取排氢阀的开关状态、排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,还可以根据第一关系曲线可以获取第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线,如此,在排氢阀开启时刻,可使得调压阀控制模块30调整调压阀的开度值为第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态下对应的调压阀的开度值,减小氢气入堆压力的波动幅度。同时,数据处理模块20可以根据获取到的第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、第一开度值和第二开度值,可以计算得到排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值,如此,在排氢阀关闭时刻,可使得调压阀控制模块30调整调压阀的开度值为第一开度值与第二调压阀前馈开度值的差值,可以使得调压阀的开度值快速调整至稳定状态,减小氢气入堆压力的波动幅度,保证燃料电池发动机的可靠性运行。
本实施例还提供了一种车辆,图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图,如图7所示,该车辆包括处理器910、存储器920、输入装置930和输出装置940;车辆中处理器910的数量可以是一个或多个,车辆中的处理器910、存储器920、输入装置930和输出装置940可以通过总线或其他方式连接。
存储器920作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的燃料电池发动机中调压阀的控制方法对应的程序指令或模块(电机控制装置中的数据获取模块10、数据处理模块20和调压阀控制模块30)。处理器910通过运行存储在存储器920中的软件程序、指令以及模块,从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
存储器920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、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器920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、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器920可进一步包括相对于处理器910远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。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。
输入装置930可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置940可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使处理器执行时实现上述任一实施例提供的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,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,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,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)执行本发明各个实施例的方法。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,包括:
获取排氢阀的开关状态、所述排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、以及所述排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值;
根据第一关系曲线获取所述第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,所述第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;
根据所述第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、所述第一开度值和所述第二开度值,计算所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值;
在所述排氢阀开启时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在所述排氢阀关闭时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与所述第二调压阀前馈开度值的差值。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,还包括:
获取所述排氢阀开启后预设时间内的第一氢气入堆压力,以及所述排氢阀关闭后的第二氢气入堆压力;
在判定所述第一氢气入堆压力和所述第二氢气入堆压力满足第一预设条件,和/或,所述第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件时,根据第二调压阀前馈开度值更新第一关系曲线中第二电堆输出电流下排氢阀开启时刻或关闭时刻对应的调压阀前馈开度值。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,所述第一氢气入堆压力和所述第二氢气入堆压力满足第一预设条件,包括:
所述第一氢气入堆压力和与预设压力值之间的最大差值的绝对值大于或等于第一预设阈值;和/或,
所述第二氢气入堆压力与预设压力值之间的最大差值的绝对值大于或等于第一预设阈值。
4.根据权利要求2所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,所述第二调压阀前馈开度值满足第二预设条件,包括:
所述第二调压阀前馈开度值与所述第一关系曲线更新前所述第二电堆输出电流下排氢阀关闭时刻对应的调压阀前馈开度值的差值的绝对值小于第二预设阈值。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,根据所述第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、所述第一开度值和所述第二开度值,计算所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值,包括:
判断所述第一电堆输出电流与所述第二电堆输出电流之间的差值的绝对值是否大于第三预设阈值;
当所述第一电堆输出电流与所述第二电堆输出电流之间的差值的绝对值大于第三预设阈值时,所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于所述第一开度值与所述第二开度值之间差值的绝对值减去预设调压阀前馈开度值;
当所述第一电堆输出电流与所述第二电堆输出电流之间的差值的绝对值小于或等于所述第三预设阈值时,所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值等于所述第一开度值与所述第二开度值之间差值的绝对值。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,还包括:
根据第二关系曲线获取与所述第一电堆输出电流对应的第三调压阀前馈开度值,以及与所述第二电堆输出电流对应的第四调压阀前馈开度值,所述第二关系曲线为不同电堆输出电流对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;
所述预设调压阀前馈开度值等于所述第三调压阀前馈开度值与所述第四调压阀前馈开度值之间的差值的绝对值。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池发动机中调压阀的控制方法,其特征在于,在所述第二关系曲线中,所述电堆输出电流与所述调压阀前馈开度值呈正相关变化。
8.一种燃料电池发动机中调压阀的控制装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取排氢阀的开关状态、所述排氢阀开启前一刻的第一电堆输出电流和调压阀的第一开度值、所述排氢阀关闭前一刻的第二电堆输出电流和调压阀的第二开度值,以及根据第一关系曲线获取所述第一电堆输出电流下排氢阀开启时刻对应的第一调压阀前馈开度值,其中,所述第一关系曲线为不同的电堆输出电流下排氢阀开启或关闭时对应的调压阀前馈开度值的关系曲线;
数据处理模块,用于根据所述第一电堆输出电流、第二电堆输出电流、所述第一开度值和所述第二开度值,计算所述排氢阀关闭时刻所需的第二调压阀前馈开度值;
调压阀控制模块,用于在所述排氢阀开启时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与第一调压阀前馈开度值的加和,在所述排氢阀关闭时刻,调整所述调压阀的开度值为所述第一开度值与所述第二调压阀前馈开度值的差值。
9.一种车辆,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的燃料电池发动机中调压阀的控制方法。
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