CN117747892B - 燃料电池发热功率控制方法、电子设备和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供燃料电池发热功率控制方法、电子设备和用电设备。该方法包括：确定燃料电池的目标发热功率密度；根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线；利用所述发热功率控制特性曲线，对所述燃料电池所输出的工作参数进行控制。该方法由于在确定出目标发热功率密度之后，进一步根据该目标发热功率密度来确定发热功率控制特性曲线，进而能够根据该发热功率控制特性曲线来控制燃料电池所输出的工作参数，因此能够直接控制燃料电池的发热功率，相对于目前通过控制氢气和空气的进气量来控制燃料电池发热功率的方式，对燃料电池发热功率的控制效率更高。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及燃料电池发热功率控制方法、电子设备和用电设备。
背景技术
燃料电池在启动和运动过程中，通常需要保持一定的发热功率，从而将燃料电池的温度维持在一定范围之内，因此存在对燃料电池的发热功率进行控制的需求。
目前对燃料电池的温度进行控制的方式，主要采用的是间接控制方式，比如当燃料电池的温度过低时，通常会通过调整氢气和空气的进气量，从而间接调整燃料电池的发热功率，或者调整冷却液温度与流量，从而调整燃料电池的散热功率，但这种间接控制方式对燃料电池发热功率的控制响应速度较慢。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供燃料电池发热功率控制方法、电子设备和用电设备，用于解决现有技术对燃料电池发热功率控制响应速度较慢的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种燃料电池发热功率控制方法，包括：
确定燃料电池的目标发热功率密度；
根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线；
利用所述发热功率控制特性曲线，对所述燃料电池所输出的工作参数进行控制。
优选的，根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，具体包括将所述目标发热功率密度代入至如下所示的计算公式，以生成所述发热功率控制特性曲线：
其中，U为所述燃料电池所输出的单元电压；E为所述燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为所述燃料电池所输出的电流密度；H为所述目标发热功率密度。
优选的，所述方法还包括：
获取所述燃料电池的冷却液实际温度和冷却液流量；
根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压；
根据所述饱和蒸汽压以及燃料电池中阴极气体和阳极气体的温度、湿度、流量和压力，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分中，液态水的预估占比；
根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值。
优选的，根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，具体包括：
在所述预估占比大于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.44伏特；或，在所述预估占比小于或等于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.22伏特。
优选的，所述预设修正规则具体包括预设计算公式，其中，所述预设计算公式表征所述预估占比与所述平衡电势预估值呈正相关的关系；以及，
根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，具体包括：将所述预估占比代入至所述预设计算公式，以计算出所述平衡电势预估值。
优选的，根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压，具体包括：
根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分的预估温度；
根据所述预估温度确定所述饱和蒸汽压。
优选的，根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，具体包括：
判断燃料电池所输出的工作参数组是否高于预设警戒线；
在所述工作参数组高于所述预设警戒线的情况下，将所述目标发热功率密度代入至计算公式，以生成所述发热功率控制特性曲线，其中，U为所述燃料电池所输出的单元电压；E为所述燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为所述燃料电池所输出的电流密度；H为所述目标发热功率密度；或，
在所述工作参数组不高于所述预设警戒线的情况下，将所述预设警戒线作为所述发热功率控制特性曲线。
优选的，确定燃料电池的目标发热功率密度，具体包括：根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
优选的，所述方法还包括：监控所述燃料电池工作环境的实际温度是否超出预设温度范围；以及，
根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度，具体包括：在监控到所述燃料电池工作环境的实际温度超出预设温度范围的情况下，根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
本申请实施例第二方面提供了一种用电设备，所述用电设备中设置有燃料电池；以及，通过本申请实施例所提供的燃料电池发热功率控制方法，对所述燃料电池的发热功率进行控制。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：
存储器，用以存储计算机程序；
处理器，用以执行本申请方法实施例中任一项所述的方法。
采用本申请实施例所提供的方法，包括先确定燃料电池的目标发热功率密度，然后根据该目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，然后利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制。该方法由于在确定出目标发热功率密度之后，进一步根据该目标发热功率密度来确定发热功率控制特性曲线，进而能够根据该发热功率控制特性曲线来控制燃料电池所输出的工作参数，因此能够直接控制燃料电池的发热功率，相对于目前通过控制氢气和空气的进气量或者冷却液的温度和流量等来控制燃料电池温度变化的方式，对燃料电池发热功率进行直接控制，因此对燃料电池温度变化的控制更直接，响应更迅速。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的，燃料电池发热功率控制方法的具体流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的，发热功率控制特性曲线的示意图；
图3为本申请一实施例提供的，包括预设警戒线的发热功率控制特性曲线的示意图；
图4为本申请一实施例提供的，燃料电池发热功率控制装置的具体结构示意图；
图5为本申请一实施例提供的，电子设备的具体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在本申请的描述中，诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或先后顺序。
如前所述，在实际应用中，存在对燃料电池的发热功率进行控制的需求，而目前主要采用的是间接控制方式来对燃料电池的发热功率进行控制，比如当燃料电池的温度过低时，通常会通过调整氢气和空气的进气量，从而间接调整燃料电池的发热功率，或者调整冷却液温度与流量，从而调整燃料电池的散热功率，但这种间接控制方式对燃料电池发热功率的控制响应速度较慢。
基于此，本申请实施例提供了一种燃料电池发热功率控制方法、装置、电子设备和用电设备，能够对燃料电池的发热功率进行直接控制，从而提高对燃料电池发热功率的控制效率。其中，该燃料电池可以包括多个电池单体，这些电池单体可以以串联和/或并联的方式组合成该燃料电池，比如，各个电池单体依次串联，从而组合成该燃料电池。
如图1所示为本申请实施例所提供的，燃料电池发热功率控制方法的具体流程示意图，该方法包括如下步骤：
步骤S11：确定燃料电池的目标发热功率密度。
其中，对于燃料电池而言，其发热功率密度是指单位发热面积的发热功率。
本申请由于是对燃料电池的发热功率进行直接的控制，因此在控制过程中，需要先确定燃料电池的目标发热功率密度，其中，该目标发热功率密度可以通过，燃料电池总的目标发热功率和燃料电池总的发热面积来计算。比如当燃料电池工作环境的实际温度较低的情况下，此时燃料电池需要提供相对更高的目标发热功率密度，以维持燃料电池自身的温度在一定范围内；反之，当燃料电池工作环境的实际温度较高，或自身处于超温运行的情况下，此时燃料电池只需提供相对较低的目标发热功率密度，就足以维持燃料电池自身的温度在一定范围内。
对于该步骤S11的具体实现方式，可以根据燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，来确定该总的目标发热功率密度，进而计算出该目标发热功率密度。其中，该工况参数可以包括燃料电池中冷却液实际温度、冷却液流量以及燃料电池的工作模式等，通常来说，冷却液实际温度越低、冷却液流量越大时，该目标发热功率密度越高，而冷却液实际温度越高、冷却液流量越小时，该目标发热功率密度越低。燃料电池的工作模式通常包括吹扫模式、运行模式、怠速模式等，不同的工作模式对燃料电池的目标发热功率密度也并不相同，一般来说，运行模式下，该目标发热功率密度通常相对较高，而怠速模式下，该目标发热功率密度通常相对较低。
因此，对于该步骤S11，通常来说，可以先确定燃料电池的工况参数以及燃料电池工作环境的实际温度，然后根据该工况参数以及工作环境的实际温度，综合计算出该目标发热功率密度。
需要进一步说明的是，本申请实施例采用的是发热功率直接控制的方式，该直接控制的方式还可以与目前间接控制的方式进行结合使用，比如可以针对本申请这种直接控制的方式设定执行条件，在符合该执行条件的情况下，执行本申请实施例所提供的方法，进而对燃料电池的发热功率进行直接控制，而在不符合该执行条件的情况下，可以采用目前间接控制的方式。
其中，考虑到燃料电池自身的温度维持在一定范围之内，这样才能够使燃料电池平稳运行，而燃料电池工作环境的实际温度对其自身的温度影响较大，因此该执行条件通常可以是，燃料电池工作环境的实际温度超出预设温度范围，其中，该预设温度范围可以是燃料电池能够平稳运行的温度范围，当燃料电池自身的温度超出该预设温度范围时，燃料电池的性能可能会受到影响，进而影响其平稳运行。
因此在实际应用中，在该步骤S11之前，通常还可以监控该燃料电池工作环境的实际温度是否超出预设温度范围，比如该温度范围可以为[T1，T2]，此时若工作环境的实际温度T小于T1或大于T2，则超出该预设温度范围，反之若工作环境的实际温度T大于或等于T1，并且小于或等于T2，则没有超出该预设温度范围，另外，对于该监控的方式，比如可以是实时监控或其他监控方式。
此时在监控到该燃料电池工作环境的实际温度，没有超出该预设温度范围的情况下，可以采用目前间接控制的方式对燃料电池的发热功率进行控制；反之，在监控到该燃料电池工作环境的实际温度超出该预设温度范围的情况下，可以执行该步骤S11，比如根据燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，来确定该目标发热功率密度，进而采用本申请这种直接控制方法，对燃料电池的发热功率进行控制，以提高控制效率。
当然，在执行上述的步骤S11之前，通常还可以监控燃料电池所输出的电流密度、工况等是否符合预设条件，比如该预设条件可以包括电流密度在预设电流密度范围之内，该工况为预设工况等，此时若符合该预设条件，才执行该步骤S11，反之若不符合该预设条件，此时可以采用目前间接控制的方式对燃料电池的发热功率进行控制。
步骤S12：根据该目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线。
其中，该发热功率控制特性曲线的函数形式可以如公式一所示：
在该公式一中，U为燃料电池所输出的单元电压，该单元电压可以是该燃料电池中某个指定的电池单体所输出的电压，也可以是多个电池单体所输出的电压的平均值；E为燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为燃料电池所输出的电流密度；H为目标发热功率密度。
因此，在该步骤S12中，可以将通过上述步骤S11所得到的目标发热功率密度代入至该公式一，从而生成该发热功率控制特性曲线。比如，可以通过上述的步骤S11确定出目标发热功率密度H，然后将该目标发热功率密度H代入至该公式一，从而生成该发热功率控制特性曲线。
如图2所示为实际应用中的发热功率控制特性曲线的示意图，在该发热功率控制特性曲线的示意图中，横坐标为燃料电池所输出的电流密度，纵坐标为燃料电池所输出的单元电压，该发热功率控制特性曲线上方的虚线为平衡电势预估值E。
需要进一步说明的是，对于该平衡电势预估值E，可以通过下述的方法来确定，因此该方法还可以包括，获取燃料电池的冷却液实际温度和冷却液流量，然后根据该冷却液实际温度和冷却液流量，预估燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压，然后根据饱和蒸汽压以及燃料电池中阴极气体和阳极气体的温度、湿度、流量和压力，来确定燃料电池电化学反应所生成水分中，液态水的预估占比，然后根据该预估占比以及预设修正规则，确定该平衡电势预估值。
具体来说，比如可以在该燃料电池的冷却液入口处设置流量计和温度传感器，从而分别测量出燃料电池的冷却液流量和冷却液实际温度。由于冷却液流量和冷却液实际温度会对燃料电池电堆内部的温度造成影响，进而影响燃料电池电化学反应所生成水分的温度，因此可以通过冷却液流量和冷却液实际温度，来预估燃料电池电化学反应所生成水分的温度（称之为预估温度），比如能够通过多次测试，来得到冷却液流量、冷却液实际温度和燃料电池电化学反应所生成水分的温度之间的数据，然后利用这些数据模拟运算，从而得到预估公式，在该预估公式中，冷却液流量和冷却液实际温度为自变量，燃料电池电化学反应所生成水分的温度为因变量，因此在通过燃料电池冷却液入口处所设置的流量计和温度传感器，分别测量出燃料电池的冷却液流量和冷却液实际温度之后，可以将该冷却液流量和冷却液实际温度代入至该预估公式，从而计算得到燃料电池电化学反应所生成水分的温度，作为该预估温度。
当然，在得到该预估温度之后，可以进一步根据该预估温度，来确定燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压，比如饱和蒸汽压与温度之间通常存在对应关系，因此可以利用该预估温度查询该对应关系，或代入该对应关系中进行计算，从而得到该饱和蒸汽压。
在得到燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压之后，可以进一步获取燃料电池中阴极气体的温度、湿度、流量和压力，以及阳极气体的温度、湿度、流量和压力，进而根据该饱和蒸汽压以及燃料电池中阴极气体和阳极气体的温度、湿度、流量和压力，来确定燃料电池电化学反应所生成水分中，液态水的预估占比，比如可以采用目前通用的方法，来根据饱和蒸汽压来计算出液态水和气态水分别的占比，并将所计算出的液态水占比作为该预估占比。
在得到该预估占比之后了，可以根据该预估占比以及预设修正规则，来确定该平衡电势预估值，通常来说，以氢气为燃料，空气中的氧气为氧化剂的燃料电池中，该平衡电势预估值的取值范围可以为1.1伏特至1.6伏特。此时该预设修正规则比如可以是，若燃料电池电化学反应所生成水分中，主要为液态水（即液态水的占比大于预设阈值），则该平衡电势预估值为高热值平衡电势，比如该高热值平衡电势可以为1.44伏特，若燃料电池电化学反应所生成水分中，主要为气态水（即液态水的占比小于或等于预设阈值），则该平衡电势预估值为低热值平衡电势，比如该低热值平衡电势可以为1.22伏特。
此时，根据该预设修正规则，可以先判断该预估占比是否大于预设阈值，在该预估占比大于预设阈值的情况下，确定该平衡电势预估值为1.44伏特，该情况通常更加适用于燃料电池超温运行的场景；或，在该预估占比小于或等于预设阈值的情况下，确定该平衡电势预估值为1.22伏特，该情况通常更加适用于燃料电池低温启动的场景。
需要说明的是，对于该预设阈值的大小，通常可以根据实际测试来确定。
当然，该预设修正规则还可以为预设计算公式，其中，该预设计算公式表征该预估占比与平衡电势预估值呈正相关的关系，比如，该预设占比越大，该平衡电势预估值也相对越大。此时根据该预设修正规则，可以将该预估占比代入至该预设计算公式，从而计算出该平衡电势预估值。
在实际应用中，比如该预设计算公式可以为如下所示的公式二：
在该公式二中，Y为所计算出的平衡电势预估值；X为该预估占比；a和b均为预设常数，其中，a大于0。通常可以通过多次测试所得到的数据，来计算得到该预设常数a和b，比如，该a的取值可以为0.5，b的取值可以为1.1。
比如，可以先通过对燃料电池进行多次测试来得到多组数据，然后对这些标定数据进行函数拟合，或采用其他的方式对这些数据进行处理，从而得到该预设常数a和b。
当然，考虑到燃料电池过低的工作参数组（比如电流和电压），比如，电压过低等，容易导致燃料电池过低中诸如催化剂等核心材料的损伤，进而导致燃料电池性能不可逆的下降和使用寿命不可逆地缩短，因此需要避免燃料电池输出过低的工作参数组，进而需要对其进行保护。因此对于该步骤S12的具体实现方式，还可以在将目标发热功率密度代入至上述计算公式一，从而直接生成发热功率控制特性曲线之前，还可以先判断燃料电池所输出的工作参数组是否高于预设警戒线，其中，该预设警戒线用于指示燃料电池所输出的工作参数组，需要不低于该预设警戒线，反之，若燃料电池以低于该预设警戒线进行工作参数组，即电流和电压的输出，容易影响燃料电池的输出性能。
其中，在工作参数组高于该预设警戒线的情况下，可以将目标发热功率密度代入至上述的计算公式一或二，从而以生成该发热功率控制特性曲线；或，在该工作参数组不高于预设警戒线的情况下，比如工作参数组低于或在该预设警戒线上，此时可以将该预设警戒线作为该发热功率控制特性曲线。
比如，如图3所示的虚线为预设警戒线，其中，B和C均为燃料电池所输出的工作参数组，其中，B高于该预设警戒线，此时说明燃料电池所输出的电流和电压，高于该预设警戒线，因此能够将目标发热功率密度代入至上述的计算公式一或二，从而以生成该发热功率控制特性曲线；C低于该预设警戒线，此时可以直接将该预设警戒线作为该发热功率控制特性曲线。
其中，通常可以根据燃料电池的实际情况来设定该预设警戒线，比如可以结合燃料电池的类型、额定功率等参数，来设定该预设警戒线。在实际应用中，该预设警戒线的函数形式比如可以是U=m1×i2+ m2×i + m3，其中，U为燃料电池所输出的单元电压，i为燃料电池所输出的电流密度，m1、m2和m3分别为参数；当然，该预设警戒线的函数形式还可以是其他类型的函数，这里对此不作限定。
步骤S13：利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制。
其中，燃料电池所输出的工作参数，比如可以是电流密度和单元电压，此时在该步骤S13中，利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制的具体方式可以是，将该燃料电池所输出的电流密度和单元电压，控制至趋近于该发热功率控制特性曲线中电流密度和单元电压的对应关系。
采用本申请实施例所提供的方法，包括先确定燃料电池的目标发热功率密度，然后根据该目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，然后利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制。该方法由于在确定出目标发热功率密度之后，进一步根据该目标发热功率密度来确定发热功率控制特性曲线，进而能够根据该发热功率控制特性曲线来控制燃料电池所输出的工作参数，因此能够直接控制燃料电池的发热功率，相对于目前通过控制氢气和空气的进气量来控制燃料电池发热功率的方式，对燃料电池发热功率的控制效率更高。
在这里可以结合图2所示的发热功率控制特性曲线的示意图，对相关技术进行进一步的说明。本申请实施例的方法，在通过上述的步骤S11确定出目标发热功率密度H，并通过上述的步骤S12，将该目标发热功率密度H代入至上述的公式一，从而确定出如图2所述的发热功率控制特性曲线之后，对于该发热功率控制特性曲线上的任意一点A（i1，U1），此时燃料电池以电流密度为i1，单元电压为U1进行电流和电压的输出，因此所输出的电功率为U1×i1，该电功率为燃料电池所输出的功率，该部分功率能够用于对外做功，在图2中，该电功率U1×i1所对应的区域为N，而燃料电池消耗的总功率为E×i1，在图2中，总功率E×i1所对应的区域为M+N，因此能够得出，燃料电池的发热功率为总功率E×i1减去电功率U1×i1，该发热功率用于为燃料电池提供热，而非对外做功，在图2中，发热功率所对应的区域为M。
此时，由于该发热功率控制特性曲线为U = E - H/i，因此在燃料电池利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制时，该发热功率控制特性曲线上任意一点的发热功率均为E×i1- U1×i1= E×i1-（E - H/i1）×i1=H，即任意一点的发热功率均为H。因此该燃料电池利用该发热功率控制特性曲线，对燃料电池所输出的工作参数进行控制时，均能够以该发热功率H进行发热。
基于与本申请实施例所提供的，燃料电池发热功率控制方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种燃料电池发热功率控制装置，对于该装置实施例，如有不清楚之处，可以参考方法实施例的相应内容。如图4所示为该装置30的具体结构示意图，该装置30包括：发热功率确定单元301、特性曲线确定单元302和控制单元303，其中：
发热功率确定单元301，用于确定燃料电池的目标发热功率密度；
特性曲线确定单元302，用于根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线；
控制单元303，用于利用所述发热功率控制特性曲线，对所述燃料电池所输出的工作参数进行控制。
采用本申请实施例所提供的装置30，由于该装置30采用与本申请实施例所提供的控制方法相同的发明构思，在该控制方法能够解决技术问题的前提下，该装置30也能够解决技术问题，这里对此不再赘述。
另外，在实际应用中，通过将该装置30具体硬件设备、云技术等相结合所取得的技术效果，也在本申请的保护范围之内。
其中，特性曲线确定单元302可以具体包括特性曲线确定子单元，用于将所述目标发热功率密度代入至如下所示的计算公式，以生成所述发热功率控制特性曲线：
其中，U为所述燃料电池所输出的单元电压；E为所述燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为所述燃料电池所输出的电流密度；H为所述目标发热功率密度。
该装置30还可以包括平衡电势预估值确定单元，用于获取所述燃料电池的冷却液实际温度和冷却液流量；根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压；根据所述饱和蒸汽压以及燃料电池中阴极气体和阳极气体的温度、湿度、流量和压力，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分中，液态水的预估占比；根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值。
其中，根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，可以具体包括：在所述预估占比大于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.44伏特；或，在所述预估占比小于或等于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.22伏特。
其中，所述预设修正规则具体包括预设计算公式，其中，所述预设计算公式表征所述预估占比与所述平衡电势预估值呈正相关的关系；以及，根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，还可以具体包括：将所述预估占比代入至所述预设计算公式，以计算出所述平衡电势预估值。
其中，根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压，可以具体包括：根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分的预估温度；根据所述预估温度确定所述饱和蒸汽压。
其中，发热功率确定单元301可以具体包括发热功率确定子单元，用于根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
该装置30还可以包括监控单元，用于监控所述燃料电池工作环境的实际温度是否超出预设温度范围；以及，根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度，具体包括：在监控到所述燃料电池工作环境的实际温度超出预设温度范围的情况下，根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
如图5所示，本实施例提供了一种电子设备4，该电子设备4包括：至少一个处理器41和存储器42，图5中以一个处理器为例。处理器41和存储器42可以通过总线40连接，存储器42存储有可被处理器41执行的指令，指令被处理器41执行，以使电子设备4可执行本申请实施例中方法的全部或部分流程。
于一实施例中，该电子设备4还可以是设置于用电设备上的控制器，比如，该用电设备可以是车辆，该车辆上设有燃料电池，此时该电子设备4可以是设置于车辆上的控制器，通过该控制器能够对车辆上的燃料电池的发热功率进行控制。
本发明实施例还提供了一种存储介质，包括：程序，当其在车辆上的电子设备上运行时，使得电子设备可执行上述实施例中方法的全部或部分流程。其中，存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等。存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (8)
1.一种燃料电池发热功率控制方法，其特征在于，包括：
确定燃料电池的目标发热功率密度；
根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线；
利用所述发热功率控制特性曲线，对所述燃料电池所输出的工作参数进行控制；
其中，根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，具体包括将所述目标发热功率密度代入至如下所示的计算公式，以生成所述发热功率控制特性曲线：
其中，U为所述燃料电池所输出的单元电压；E为所述燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为所述燃料电池所输出的电流密度；H为所述目标发热功率密度；
其中，所述方法还包括：
获取所述燃料电池的冷却液实际温度和冷却液流量；
根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压；
根据所述饱和蒸汽压以及燃料电池中阴极气体和阳极气体的温度、湿度、流量和压力，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分中，液态水的预估占比；
根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值；
其中，确定燃料电池的目标发热功率密度，具体包括：根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，具体包括：
在所述预估占比大于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.44伏特；或，在所述预估占比小于或等于预设阈值的情况下，确定所述平衡电势预估值为1.22伏特。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设修正规则具体包括预设计算公式，其中，所述预设计算公式表征所述预估占比与所述平衡电势预估值呈正相关的关系；以及，
根据所述预估占比以及预设修正规则，确定所述平衡电势预估值，具体包括：将所述预估占比代入至所述预设计算公式，以计算出所述平衡电势预估值。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，预估所述燃料电池电化学反应所生成水分的饱和蒸汽压，具体包括：
根据所述冷却液实际温度和所述冷却液流量，确定所述燃料电池电化学反应所生成水分的预估温度；
根据所述预估温度确定所述饱和蒸汽压。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述目标发热功率密度确定发热功率控制特性曲线，具体包括：
判断燃料电池所输出的工作参数组是否高于预设警戒线；
在所述工作参数组高于所述预设警戒线的情况下，将所述目标发热功率密度代入至计算公式，以生成所述发热功率控制特性曲线，其中，U为所述燃料电池所输出的单元电压；E为所述燃料电池电化学反应的平衡电势预估值；i为所述燃料电池所输出的电流密度；H为所述目标发热功率密度；或，
在所述工作参数组不高于所述预设警戒线的情况下，将所述预设警戒线作为所述发热功率控制特性曲线。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：监控所述燃料电池工作环境的实际温度是否超出预设温度范围；以及，
根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度，具体包括：在监控到所述燃料电池工作环境的实际温度超出预设温度范围的情况下，根据所述燃料电池的工况参数以及工作环境的实际温度，确定所述目标发热功率密度。
7.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备中设置有燃料电池；以及，通过如权利要求1至6任意一项权利要求所述的控制方法，对所述燃料电池的发热功率进行控制。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用以存储计算机程序；
处理器，用以执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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