CN117117260B - 阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池，属于燃料电池技术领域，本发明的阳极循环量控制方法可以准确地确定出阳极的氢气循环量，进而结合实际氢气循环量来实现对燃料电池系统氢循环量的调控。本发明的阳极循环量控制方法，根据氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定出电堆的阳极的实际气体循环量，进而得到阳极准确的实际氢气循环量，再结合阳极的需求氢气循环量以及氢循环泵当前的转速，来对目标器件的工作参数采取合适的调整策略，实现对阳极的氢气循环量的调控，保障电堆的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池。
背景技术
燃料电池阳极系统中，为了实现氢气的高效利用以及电堆阳极的排水，需要使用到氢循环泵对电堆阳极出口的气体进行强制循环。系统运行时，氢循环泵的实际循环流量，影响电堆阳极的氢气过量系数以及阳极入口的湿度。电堆阳极的氢气过量系数是表示阳极氢气供应量相对于理论所需氢气量的比值。在实际应用中，通常会根据燃料电池系统的设计和性能要求来确定合适的氢气过量系数。过高的氢气过量系数可能导致氢循环泵功耗过大，降低系统效率；而过低的氢气过量系数则可能导致阳极发生质量欠佳的现象，影响电堆的工作效率和寿命。
相关技术中，主要根据燃料电池系统不同的运行工作点，标定出预设的氢循环泵转速，进而提供合适的氢循环量。但是在燃料电池的电堆实际运行过程中，氢循环泵由于自身结构会存在少量的气体泄漏，氢循环泵的实际循环量与理论循环量存在偏差，且氢循环量的大小不仅仅与氢循环泵的转速有关，还和燃料电池电堆内复杂的运行环境有关，通常难以及时识别到氢气循环的偏差量给燃料电池系统所带来的损害。因此，如何获取电堆阳极准确的氢气循环量并进行有效的循环量的调控至关重要。
发明内容
本发明提供一种阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池，用以解决现有技术中难以获得准确的氢气循环量来进行调控的缺陷，实现保障电堆安全稳定运行的效果。
本发明提供一种阳极循环量控制方法，包括：
基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定所述电堆的阳极的实际气体循环量；所述循环气体的密度和粘度是基于所述循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；
基于所述电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及所述实际气体循环量，确定所述电堆的阳极的实际氢气循环量；
将所述实际氢气循环量与所述电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；所述需求氢气循环量是基于所述电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；
基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；所述目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、所述氢循环泵的转速、所述电堆的阳极排放阀的开启程度以及所述阳极排放阀的开启频率中的至少一个；
所述氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差、所述循环气体的密度、所述循环气体的粘度以及所述实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为所述实际气体循环量，N为所述氢循环泵的转速，Q为所述氢循环泵每圈的排量，dp为所述氢循环泵出入口的气压差，ρ为所述循环气体的密度，μ为所述循环气体的粘度，C为所述氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
根据本发明提供的一种阳极循环量控制方法，所述氢循环泵的误差标定系数是基于所述氢循环泵的内部泄漏程度确定的。
根据本发明提供的一种阳极循环量控制方法，所述权重系数是基于所述氢循环泵转子叶片的厚度和长度确定的。
根据本发明提供的一种阳极循环量控制方法，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量小于所述需求氢气循环量的情况下，确定所述氢循环泵当前的转速与所述氢循环泵的最大工作转速的大小关系；
在所述氢循环泵当前的转速小于所述最大工作转速的情况下，控制所述氢循环泵增大转速和/或控制所述阳极排放阀降低开启程度。
根据本发明提供的一种阳极循环量控制方法，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量小于所述需求氢气循环量的情况下，确定所述氢循环泵当前的转速与所述氢循环泵的最大工作转速的大小关系；
在所述氢循环泵当前的转速等于所述最大工作转速的情况下，控制所述阳极排放阀降低开启程度。
根据本发明提供的一种阳极循环量控制方法，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量大于所述需求氢气循环量的情况下，控制所述氢循环泵减小转速和/或控制所述阳极排放阀增大开启程度。
本发明还提供一种阳极循环量控制装置，包括：
第一处理模块，用于基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定所述电堆的阳极的实际气体循环量；所述循环气体的密度和粘度是基于所述循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；
第二处理模块，用于基于所述电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及所述实际气体循环量，确定所述电堆的阳极的实际氢气循环量；
第三处理模块，用于将所述实际氢气循环量与所述电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；所述需求氢气循环量是基于所述电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；
第四处理模块，用于基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；所述目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、所述氢循环泵的转速、所述电堆的阳极排放阀的开启程度以及所述阳极排放阀的开启频率中的至少一个；
所述氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差、所述循环气体的密度、所述循环气体的粘度以及所述实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为所述实际气体循环量，N为所述氢循环泵的转速，Q为所述氢循环泵每圈的排量，dp为所述氢循环泵出入口的气压差，ρ为所述循环气体的密度，μ为所述循环气体的粘度，C为所述氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
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阳极循环量控制方法。
本发明还提供一种燃料电池，包括电堆以及如上述的电子设备。
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阳极循环量控制方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述阳极循环量控制方法。
本发明提供的阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池，可以根据氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定出电堆的阳极的实际气体循环量，进而得到阳极准确的实际氢气循环量，再结合阳极的需求氢气循环量以及氢循环泵当前的转速，来对目标器件的工作参数采取合适的调整策略，实现对阳极的氢气循环量的调控，保障电堆的安全稳定运行。
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一简单地介绍，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是本发明提供的阳极循环量控制方法的流程示意图；
图2是本发明提供的燃料电池的结构示意图；
图3是本发明提供的阳极循环量控制装置的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
210：供氢系统；220：电堆；230：供氢阀；240：分水器；250：氢循环泵；260：阳极排放阀。
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。
下面结合图1-图4描述本发明的阳极循环量控制方法、装置、电子设备及燃料电池。
如图1所示，本发明实施例的阳极循环量控制方法主要包括步骤110、步骤120、步骤130以及步骤140。
步骤110，基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量。
为了提高燃料电池的反应效率，减少燃料电池在加速时的反应时间，一般，燃料电池的氢气供给量大于氢气的理论消耗量，即电堆阳极的氢气过量系数是一个大于1的数值。如果不做氢气循环，将这些过量供应的氢气直接随尾气排放，会造成氢气的大量浪费。因此，燃料电池系统中设置有氢循环泵，通过使用氢循环泵，这些过量的未反应氢气可以被回收并再次供给到阳极，进而提高氢气的利用率。
如图2所示，图2中展示了氢循环泵250在燃料电池系统中的一种可能的安装位置。供氢系统210将氢气通过管路供应至电堆220，在供应管路中可以设置供氢阀230来控制通入电堆220的氢气量。电堆220中未反应完全所剩余的氢气随着反应产生的废气以及水蒸气等一同进入分水器240，分水器240将阳极排出的气体中的水蒸气与氢气等进行分离。氢循环泵250的入口与分水器240的氢气出口连接，氢循环泵250的出口可以连接至氢气供应管道，从而使得回收的氢气能够被再次送入电堆进行利用。阳极排放阀260可以安装于分水器的一个出口处，用于将阳极产生的废气中的水分排出，并且还可以排出阳极中的气体，平衡阳极内部不同气体成分的压力。
氢循环泵的转速是指单位时间内旋转的圈数。较高的转速可以增加氢循环泵每单位时间内的氢气循环供应量，从而提高氢气的循环速度和鼓动气体的量。氢循环泵较高的转速意味着更大的氢气循环量。
氢循环泵每圈的排量表示每次旋转时氢循环泵所能输送的气量。氢循环泵较大的每圈排量意味着每次旋转时氢循环泵能够处理更多的气体，因此，较大的每圈排量意味着更大的氢气循环量。
氢循环泵出入口一般设置有一定范围内的气压差，以保证气体回路的正常工作。氢循环泵出入口的气压差可以通过安装于氢循环泵出入口的压力传感器检测得到。或者，还可以通过安装于阳极气体回路中其他位置的压力传感器的数据来进行计算得到，此处不作限制。
在一些实施例中，氢循环泵的出口通常被设置为高压端，而入口则是低压端。这样设计是为了防止气体倒流。通过创建气压差，可以使电堆阳极入口具有较高的氢气压力，进而能够保证电堆内部的正常运行。
循环气体的密度和粘度是基于循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的。
气体的密度是指单位体积内所含质量的多少，通常以千克/立方米（kg/m³）或克/升（g/L）表示。气体的密度与分子质量、温度和压力有关。较高的密度表示气体分子在单位体积内更紧密地排列，而较低的密度则表示气体分子更稀疏。气体的密度可用于计算气体的质量、体积和浮力，并对气体的运动和扩散过程产生影响。
气体的粘度是指气体分子在流动中的阻力大小，即气体抵抗剪切应力的能力。粘度可以理解为气体分子间相互作用的强度和快速移动的难易程度。粘度通常由斯托克斯（Stokes）或泊（Poise）等单位来表示。气体的粘度会影响气体的流动性质，包括粘滞阻力、速度分布和动量传递。高粘度气体表现出较大的阻力和粘滞效应，而低粘度气体则流动更顺畅。
可以理解的是，气体的密度和粘度是描述气体特性的重要参数。密度反映了气体分子排列的紧密程度，而粘度反映了气体分子在流动中的相互作用和阻力大小。这些特性对于研究气体流动、传热、扩散和混合等过程具有重要意义，并在燃料电池的气路中对气体的传输和处理等方面起到关键作用。
在本实施方式中，通过考虑到氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，可以对氢循环泵的气体循环量进行估算，进而得到电堆阳极的实际气体循环量。
可以先确定出各个气体组分的浓度，再根据循环气体中各气体组分的密度和粘度来确定混合气体的密度和粘度。
可以理解的是，阳极中各个组分气体主要包括氢气、氮气和水蒸气。可以先根据阳极排气口的温度以及压力，确定各个组分气体各自的密度以及粘度，进而得到混合气体的密度和粘度。
在此种情况下，混合气体的气体密度ρ为：ρ=ρ1·c1+ρ2·c2+ρ3·c3。
其中ρ1、ρ2和ρ3分别为氢气、氮气和水蒸气的密度，c1、c2和c3分别为氢气、氮气和水蒸气的浓度。
混合气体的粘度μ为：
μ=[μ1·c1·sqrt(m1)+μ2·c2·sqrt(m2)+μ3·c3·sqrt(m3)]÷[c1·sqrt(m1)+ c2·sqrt(m2)+ c3·sqrt(m3)]。
其中，μ1、μ2和μ3分别为氢气、氮气和水蒸气的粘度，c1、c2和c3分别为氢气、氮气和水蒸气的浓度，m1、m2和m3分别为氢气、氮气和水蒸气的分子量，sqrt为开平方。
当然，在阳极的气体还含有其他成分时，可以根据类似于上述公式的方式得到混合气体的浓度和粘度。
可以理解的是，各种气体的浓度可以通过直接浓度传感器进行测量得到。当然，在一些实施例中，还可以对阳极气体回路的气体流量建模，进而得到各气体的浓度。
对阳极气体回路的气体流量建模时，可以对阳极气体回路的入口流量、电堆消耗流量、电堆阳极剩余物质的量等进行计算，结合阳极排放阀的动作指令，从而可以得出从阳极排放阀排出的排放体积流量。有了这些排放流量后，结合阳极排放阀的排放参数和当前阳极的温度以及气压状态参数，可以进一步计算出阳极氢气浓度。
在燃料电池阳极回路的闭环中，根据阳极排放阀流量判断阳极排放阀的实际排放组分的情况下，能够准确的获取阳极出口的总压力、实际排放组分的平均分子量以及各个气体的分子量，进而能够可靠地计算出各个气体组分在阳极出口的分压，并以此确保根据各个气体组分在阳极出口的分压，进而计算各个气体准确的浓度。
在一些实施例中，氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差、循环气体的密度、循环气体的粘度以及实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为实际气体循环量，N为氢循环泵的转速，Q为氢循环泵每圈的排量，dp为氢循环泵出入口的气压差，ρ为循环气体的密度，μ为循环气体的粘度，C为氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
在一些实施例中，氢循环泵的误差标定系数是基于氢循环泵的内部泄漏程度确定的。氢循环泵的内部泄漏程度越大，误差标定系数越大。可以不断调整误差标定系数，来进行多次试验模拟，通过将测量的实际泄漏量与不同误差标定系数计算得到的泄漏量来进行对比，进而得到误差标定系数C的准确值，提高模拟的准确度，得到氢循环泵更加准确的氢循环量。
可以理解的是，氢循环泵的内部泄漏程度和氢循环泵的零部件安装的间隙、零部件的尺寸公差以及使用时间有关。氢循环泵的零部件安装的间隙以及零部件的尺寸公差越大，氢循环泵的内部泄漏程度越大。氢循环泵的使用时间越长，氢循环泵零部件的磨损程度越大，氢循环泵的内部泄漏程度也越大。
在本实施方式中，通过考虑到氢循环泵的内部泄漏程度，可以得到氢循环泵更加准确的氢循环量。
在一些实施例中，权重系数是基于氢循环泵转子叶片的厚度和长度确定的。氢循环泵转子叶片的厚度越小且越短，则权重系数k越大气体密度因素对氢循环泵泄漏量的影响的比重高，而气体粘度因素对氢循环泵泄漏量的影响的比重小；氢循环泵转子叶片的厚度越大且越长，则权重系数k越小，气体粘度因素对氢循环泵泄漏量的影响的比重大，而气体密度因素对氢循环泵泄漏量的影响的比重小。
可以理解的是，可以根据氢循环泵转子叶片的厚度以及长度，来对权重系数进行准确的标定，进而得到氢循环泵更加准确的氢循环量。
a和b为正数，可以通过多次试验模拟，将测量的实际泄漏量与不同a和b的值计算得到的泄漏量来进行对比，得到a和b的准确值，进而提高模拟的准确度，得到氢循环泵更加准确的氢循环量。
步骤120，基于电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及实际气体循环量，确定电堆的阳极的实际氢气循环量。
可以理解的是，循环气体中氢气的浓度可以通过安装于管路中的氢气浓度传感器来检测获取，或者，循环气体中氢气的浓度还可以根据上述实施例中对阳极气体回路的气体流量建模来进行求解，此处不作限制。
在得到电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度后，将氢气的浓度与实际气体循环量相乘，可以得到电堆的阳极的实际氢气循环量。
步骤130，将实际氢气循环量与电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果。
氢气在燃料电池中经过电化学反应产生电能，同时生成水蒸气等副产物。这些副产物需要及时排出，以确保正常运行。为了保持电堆的高效性能，阳极需要足够的氢气循环量来供应电化学反应，并将副产物有效排除。不同的电堆都有其设计和工作要求，其中包括对氢气供应的需求量。这取决于电堆的尺寸、电流、功率输出等参数。
对于某种类型的电堆，可以在实验室环境下对电堆在不同工况下的实际氢气需求量进行标定。即需求氢气循环量是基于电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的。
可以根据当前工况下的输出电流或者输出功率，查找对应的需求氢气循环量，进而再与计算得到的实际氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果。
步骤140，基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数。
目标器件可以是供氢阀、氢循环泵、阳极排放阀等。目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、氢循环泵的转速、电堆的阳极排放阀的开启程度以及电堆的阳极排放阀的开启频率中的至少一个。
燃料电池系统可以采用循环和控制策略来优化氢气的供应。这些策略可以包括对氢气流速的控制和压力平衡等，具体可以通过对氢循环泵的转速调节、供氢阀的开启程度的调节以及阳极排放阀的开启程度和开启频率的调节。在本实施方式中，通过合理的控制策略，可以确保阳极得到适当的氢气循环量。
根据本发明实施例提供的阳极循环量控制方法，可以根据氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定出电堆的阳极的实际气体循环量，进而得到阳极准确的实际氢气循环量，再结合阳极的需求氢气循环量以及氢循环泵当前的转速，来对目标器件的工作参数采取合适的调整策略，实现对阳极的氢气循环量的调控，保障电堆的安全稳定运行。
在一些实施例中，基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括以下过程。
可以先根据循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，在循环量对比结果为实际氢气循环量小于需求氢气循环量的情况下，确定氢循环泵当前的转速与氢循环泵的最大工作转速的大小关系。
在氢循环泵当前的转速小于最大工作转速的情况下，控制氢循环泵增大转速和/或控制阳极排放阀降低开启程度。
在一些实施例中，在氢循环泵当前的转速小于最大工作转速的情况下，可以控制氢循环泵增大转速，进而可以增大氢气循环量。
在一些实施例中，在氢循环泵当前的转速小于最大工作转速的情况下，控制阳极排放阀降低开启程度。
燃料电池系统中的氮气通常是由空气中的氮气成分引入的，并从阴极扩散至阳极，并在阳极不断富集，进而降低阳极的氢气的相对含量。
当阳极排放阀开启程度减小时，越来越多的氮气成分在阳极富集。阳极排放阀的开启程度调节可以帮助优化燃料电池系统的压力平衡。根据实际气体循环量的公式，当阳极的氮气组分浓度增大时，由于氮气相对于氢气的分子量更大，阳极循环气体的密度和粘度也会增大，使得阳极的实际气体循环量也会增大，进而使得氢气的循环量也会增大。
当然，在一些实施例中，还可以控制阳极排放阀以更低的开启频率来进行开启，同样可以增大氮气的含量，实际气体循环量也会增大，从而提高氢气循环量。
在一些实施例中，在氢循环泵当前的转速小于最大工作转速的情况下，控制氢循环泵增大转速，且控制阳极排放阀降低开启程度。可以通过同时控制氢循环泵增大转速，并控制阳极排放阀降低开启程度，来增大阳极中氮气的浓度，从而提高氢气循环量。
在一些实施例中，基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括以下过程。
根据循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，在循环量对比结果为实际氢气循环量小于需求氢气循环量的情况下，确定氢循环泵当前的转速与氢循环泵的最大工作转速的大小关系；在氢循环泵当前的转速等于最大工作转速的情况下，控制阳极排放阀降低开启程度。
可以理解的是，在氢循环泵当前的转速等于最大工作转速的情况下，无法再通过提高氢循环泵的转速，因而只能控制阳极排放阀降低开启程度，来增大阳极中氮气的浓度，从而提高氢气循环量。
在一些实施例中，基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括以下过程。
根据循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，在循环量对比结果为实际氢气循环量大于需求氢气循环量的情况下，控制氢循环泵减小转速和/或控制阳极排放阀增大开启程度。
可以理解的是，在循环量对比结果为实际氢气循环量大于需求氢气循环量的情况下，可以控制氢循环泵减小转速，可以控制阳极排放阀增大开启程度，还可以控制氢循环泵减小转速并控制阳极排放阀增大开启程度，从而实现减少氢气的循环量。
下面对本发明提供的阳极循环量控制装置进行描述，下文描述的阳极循环量控制装置与上文描述的阳极循环量控制方法可相互对应参照。
如图3所示，本发明实施例的阳极循环量控制装置主要包括第一处理模块310、第二处理模块320、第三处理模块330以及第四处理模块340。
第一处理模块310用于基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；循环气体的密度和粘度是基于循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；
第二处理模块320用于基于电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及实际气体循环量，确定电堆的阳极的实际氢气循环量；
第三处理模块330用于将实际氢气循环量与电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；需求氢气循环量是基于电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；
第四处理模块340用于基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、氢循环泵的转速、电堆的阳极排放阀的开启程度以及阳极排放阀的开启频率中的至少一个；
氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差、循环气体的密度、循环气体的粘度以及实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为实际气体循环量，N为氢循环泵的转速，Q为氢循环泵每圈的排量，dp为氢循环泵出入口的气压差，ρ为循环气体的密度，μ为循环气体的粘度，C为氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
根据本发明实施例提供的阳极循环量控制装置，可以根据氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定出电堆的阳极的实际气体循环量，进而得到阳极准确的实际氢气循环量，再结合阳极的需求氢气循环量以及氢循环泵当前的转速，来对目标器件的工作参数采取合适的调整策略，实现对阳极的氢气循环量的调控，保障电堆的安全稳定运行。
在一些实施例中，氢循环泵的误差标定系数是基于氢循环泵的内部泄漏程度确定的。
在一些实施例中，权重系数是基于氢循环泵转子叶片的厚度和长度确定的。
在一些实施例中，第四处理模块340还用于在循环量对比结果为实际氢气循环量小于需求氢气循环量的情况下，确定氢循环泵当前的转速与氢循环泵的最大工作转速的大小关系；在氢循环泵当前的转速小于最大工作转速的情况下，控制氢循环泵增大转速和/或控制阳极排放阀降低开启程度。
在一些实施例中，第四处理模块340还用于在循环量对比结果为实际氢气循环量小于需求氢气循环量的情况下，确定氢循环泵当前的转速与氢循环泵的最大工作转速的大小关系；在氢循环泵当前的转速等于最大工作转速的情况下，控制阳极排放阀降低开启程度。
在一些实施例中，第四处理模块340还用于在循环量对比结果为实际氢气循环量大于需求氢气循环量的情况下，控制氢循环泵减小转速和/或控制阳极排放阀增大开启程度。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）410、通信接口（Communications Interface）420、存储器（memory）430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行阳极循环量控制方法，该方法包括：基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；循环气体的密度和粘度是基于循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；基于电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及实际气体循环量，确定电堆的阳极的实际氢气循环量；将实际氢气循环量与电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；需求氢气循环量是基于电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、氢循环泵的转速、电堆的阳极排放阀的开启程度以及阳极排放阀的开启频率中的至少一个。
此外，上述的存储器430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，本发明还提供一种燃料电池，燃料电池包括电堆和上述的电子设备。
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计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的阳极循环量控制方法，该方法包括：基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；循环气体的密度和粘度是基于循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；基于电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及实际气体循环量，确定电堆的阳极的实际氢气循环量；将实际氢气循环量与电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；需求氢气循环量是基于电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、氢循环泵的转速、电堆的阳极排放阀的开启程度以及阳极排放阀的开启频率中的至少一个。
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方法提供的阳极循环量控制方法，该方法包括：基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、氢循环泵每圈的排量、氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；循环气体的密度和粘度是基于循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；基于电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及实际气体循环量，确定电堆的阳极的实际氢气循环量；将实际氢气循环量与电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；需求氢气循环量是基于电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；基于循环量对比结果和氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、氢循环泵的转速、电堆的阳极排放阀的开启程度以及阳极排放阀的开启频率中的至少一个。
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 (9)
1.一种阳极循环量控制方法，其特征在于，包括：
基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；所述循环气体的密度和粘度是基于所述循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；
基于所述电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及所述实际气体循环量，确定所述电堆的阳极的实际氢气循环量；
将所述实际氢气循环量与所述电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；所述需求氢气循环量是基于所述电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；
基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；所述目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、所述氢循环泵的转速、所述电堆的阳极排放阀的开启程度以及所述阳极排放阀的开启频率中的至少一个；
所述氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差、所述循环气体的密度、所述循环气体的粘度以及所述实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为所述实际气体循环量，N为所述氢循环泵的转速，Q为所述氢循环泵每圈的排量，dp为所述氢循环泵出入口的气压差，ρ为所述循环气体的密度，μ为所述循环气体的粘度，C为所述氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
2.根据权利要求1所述的阳极循环量控制方法，其特征在于，所述氢循环泵的误差标定系数是基于所述氢循环泵的内部泄漏程度确定的。
3.根据权利要求1所述的阳极循环量控制方法，其特征在于，所述权重系数是基于所述氢循环泵转子叶片的厚度和长度确定的。
4.根据权利要求1所述的阳极循环量控制方法，其特征在于，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量小于所述需求氢气循环量的情况下，确定所述氢循环泵当前的转速与所述氢循环泵的最大工作转速的大小关系；
在所述氢循环泵当前的转速小于所述最大工作转速的情况下，控制所述氢循环泵增大转速和/或控制所述阳极排放阀降低开启程度。
5.根据权利要求1所述的阳极循环量控制方法，其特征在于，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量小于所述需求氢气循环量的情况下，确定所述氢循环泵当前的转速与所述氢循环泵的最大工作转速的大小关系；
在所述氢循环泵当前的转速等于所述最大工作转速的情况下，控制所述阳极排放阀降低开启程度。
6.根据权利要求1所述的阳极循环量控制方法，其特征在于，所述基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数，包括：
在所述循环量对比结果为所述实际氢气循环量大于所述需求氢气循环量的情况下，控制所述氢循环泵减小转速和/或控制所述阳极排放阀增大开启程度。
7.一种阳极循环量控制装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于基于燃料电池系统的氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差以及循环气体的密度和粘度，确定电堆的阳极的实际气体循环量；所述循环气体的密度和粘度是基于所述循环气体中各气体组分的密度和粘度确定的；
第二处理模块，用于基于所述电堆的阳极的循环气体中氢气的浓度以及所述实际气体循环量，确定所述电堆的阳极的实际氢气循环量；
第三处理模块，用于将所述实际氢气循环量与所述电堆的阳极的需求氢气循环量进行对比，得到循环量对比结果；所述需求氢气循环量是基于所述电堆在当前工况下的输出功率或者输出电流确定的；
第四处理模块，用于基于所述循环量对比结果和所述氢循环泵当前的转速，调整目标器件的工作参数；所述目标器件的工作参数包括供氢阀的开启程度、所述氢循环泵的转速、所述电堆的阳极排放阀的开启程度以及所述阳极排放阀的开启频率中的至少一个；
所述氢循环泵的转速、所述氢循环泵每圈的排量、所述氢循环泵出入口的气压差、所述循环气体的密度、所述循环气体的粘度以及所述实际气体循环量满足以下关系：
；
其中，V为所述实际气体循环量，N为所述氢循环泵的转速，Q为所述氢循环泵每圈的排量，dp为所述氢循环泵出入口的气压差，ρ为所述循环气体的密度，μ为所述循环气体的粘度，C为所述氢循环泵的误差标定系数，k为权重系数，0＜k＜1，a和b为正数。
8.一种电子设备，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6任一项所述阳极循环量控制方法。
9.一种燃料电池，其特征在于，包括：电堆以及如权利要求8所述的电子设备。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134806A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2006310046A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の水素循環量制御装置及び燃料電池の水素循環量制御方法 |
| CN101577339A (zh) * | 2008-05-06 | 2009-11-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于燃料电池系统的阳极回路观测器 |
| JP2017084452A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-05-18 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池の水素濃度推定方法及び水素濃度推定装置 |
| CN109524690A (zh) * | 2017-09-20 | 2019-03-26 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种燃料电池氢气循环控制系统和方法 |
| CN116154221A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-05-23 | 科威尔(北京)技术开发有限公司 | 一种氢气循环回收系统及其控制方法 |
| CN116525890A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-08-01 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 燃料电池用氢气循环系统离线标定装置及离线标定方法 |
| CN116666706A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-29 | 东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司 | 一种精确控制燃料电池氢气计量比的方法及系统 |
-
2023
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134806A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2006310046A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の水素循環量制御装置及び燃料電池の水素循環量制御方法 |
| CN101577339A (zh) * | 2008-05-06 | 2009-11-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于燃料电池系统的阳极回路观测器 |
| JP2017084452A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-05-18 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池の水素濃度推定方法及び水素濃度推定装置 |
| CN109524690A (zh) * | 2017-09-20 | 2019-03-26 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种燃料电池氢气循环控制系统和方法 |
| CN116154221A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-05-23 | 科威尔(北京)技术开发有限公司 | 一种氢气循环回收系统及其控制方法 |
| CN116525890A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-08-01 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 燃料电池用氢气循环系统离线标定装置及离线标定方法 |
| CN116666706A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-29 | 东方电气(成都)氢燃料电池科技有限公司 | 一种精确控制燃料电池氢气计量比的方法及系统 |
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