CN117996126A - 燃料电池工作参数控制方法、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工作参数控制方法、电子设备和用电设备。该方法包括：监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件；在符合所述特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；其中，所述怠速工况特性曲线中的电流和电压为正相关的关系。由于该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，因此以怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压时，即使燃料电池的输出电流较低，对应的输出电压也较低，这样降低了燃料电池中的催化剂因过高的输出电压而出现劣化问题的可能性，解决了现有技术中的问题。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及燃料电池工作参数控制方法、电子设备和用电设备。
背景技术
在实际应用中，往往以特性曲线控制策略来对燃料电池所输出的工作参数进行控制。在目前的特性曲线控制策略中，通常先设定一条整体斜向右下延伸的特性曲线，其中，该特性曲线的横坐标为电流(i)，纵坐标为电压(U)，进而以该特性曲线对燃料电池的输出电流和输出电压进行控制。比如如图1所示为目前特性曲线控制策略中所设置的特性曲线L，该特性曲线L整体斜向右下延伸，反映出燃料点出的输出电流和输出电压呈负相关的关系。
然而，以目前的特性曲线控制策略对燃料电池的输出电流和输出电压进行控制，在输出电流较小的情况下，容易导致输出电压过高，进而导致燃料电池中的催化剂出现劣化的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供燃料电池工作参数控制方法、电子设备和用电设备，用于解决现有技术中的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种燃料电池工作参数控制方法，包括：
监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件；
在符合所述特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；其中，所述怠速工况特性曲线中的电流和电压为正相关的关系。
优选的，所述特性曲线切换条件具体包括：接收到所输入的特性曲线切换指令。
优选的，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件。
优选的，所述特性曲线切换条件具体包括所述燃料电池进入怠速工况；以及，
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定所述燃料电池是否进入怠速工况；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
优选的，当前特性曲线中设有怠速切换区间；以及，
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
获取所述燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，处于所述怠速切换区间的时长；
判断所述时长是否大于预设时长；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
优选的，所述怠速工况特性曲线与所述当前特性曲线相交于切换点；以及，
从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，具体包括：
通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
优选的，通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，具体包括：
在所述燃料电池的实际输出电流大于所述切换点的电流的情况下，通过降低所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，经过所述切换点，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；或，
在所述燃料电池的实际输出电流小于所述切换点的电流的情况下，以预设升载速率升高所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
优选的，所述怠速工况特性曲线具体包括：；
其中，a、b和c均为参数，a和c不等于0；U为电压；I为电流。
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方法，对所述燃料电池的工作参数进行控制。
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，包括监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，并且在符合特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。由于该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，因此以怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压时，即使燃料电池的输出电流较低，对应的输出电压也较低，这样降低了燃料电池中的催化剂因过高的输出电压而出现劣化问题的可能性，解决了现有技术中的问题。
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为现有技术的特性曲线控制策略中，所设置的特性曲线的示意图；
图2为本申请一实施例提供的，燃料电池工作参数控制方法的具体流程示意图；
图3为本申请一实施例提供的，当前特性曲线和怠速工况特性曲线的示意图；
图4为本申请一实施例提供的，燃料电池工作参数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。
在上述的图中：30为燃料电池工作参数控制装置（简称为装置30）；301为装置30中的监控单元；302为装置30中的切换单元；4为电子设备；40为电子设备4中的总线；41为电子设备4中的处理器；42为电子设备4中的存储器。
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，目前的特性曲线控制策略所设定的特性曲线整体斜向右下延伸，反映出燃料点出的输出电流和输出电压呈负相关的关系。因此，以目前的特性曲线控制策略对燃料电池的输出电流和输出电压进行控制，在输出电流较小的情况下，容易导致输出电压过高，而过高的输出电压容易导致燃料电池中的催化剂出现劣化的问题。
基于此，本申请实施例提供了一种燃料电池工作参数控制方法、装置、电子设备和用电设备，能够用于解决上述问题。其中，该燃料电池的电堆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的电堆，比如，各个电池单体依次串联，从而组合成该燃料电池的电堆。
需要说明的是，为了便于理解本申请实施例后续所提供的方法，这里可以先对本申请的整体策略进行说明。其中，根据特性曲线控制策略，通过燃料电池输出电能控制模块的自动反馈控制，使得燃料电池的输出电流（也可以是电流密度）和输出电压符合或趋近于特性曲线中电流和电压之间的对应关系，其中，特性曲线的横坐标为电流（也可以为电流密度），纵坐标为电压（也可以为单元电压、输出功率等）。比如，针对特性曲线上的某个点，燃料电池将该点所对应的电流和电压作为工作参数进行输出。
需要说明的是，本申请实施例也是采用特性曲线控制策略来控制燃料电池所输出的工作参数（包括输出电流、输出电压等），与现有技术的区别在于，本申请实施例除了设置有当前特性曲线之外，还设置有怠速工况特性曲线，该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，这样在符合特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，进而使得，即使燃料电池的输出电流较低，由于怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，使得输出电压也较低，降低了燃料电池中的催化剂出现劣化问题的可能性。
如图2所示为本申请实施例所提供的，燃料电池工作参数控制方法的具体流程示意图，该方法包括如下步骤：
步骤S11：监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件。
其中，该特性曲线切换条件，作为从当前特性曲线切换至怠速工况特性曲线的触发条件，通常可以包括多个方面的条件，比如可以由外部进行触发，也可以为根据工作参数的自动触发。
比如，在实际应用中，该特性曲线切换条件可以具体为接收到所输入的特性曲线切换指令，其中，该特性曲线切换指令用于指示进行特性曲线的切换。此时，可以确定是否接收到该特性曲线切换指令，若接收到该特性曲线切换指令，则说明监控到燃料电池符合特性曲线切换条件。其中，该特性曲线切换指令可以由用户输入，比如在用电设备即将进入怠速工况的情况下，用户可能会主动进行控制（比如通过用电设备中的按钮或控件进行控制），从而输入该特性曲线切换指令，从而促使燃料电池切换至怠速工况特性曲线，以在低电流的情况下，对催化剂进行保护。
当然，根据工作参数的自动触发的方面来说，该特性曲线切换条件还可以是指工作参数符合预设条件，因此该步骤S11的具体实现方式还可以是根据燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，其中，监控的方式比如可以是实时监控，也可以是周期性地监控，该监控周期可以是1秒、3秒、5秒或其他周期。
具体来说，该特性曲线切换条件比如可以是燃料电池进入怠速工况，此时可以根据燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，可以具体为，根据该燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定该燃料电池是否进入怠速工况，若是，则说明符合该特性曲线切换条件，也就是说监控到该燃料电池符合特性曲线切换条件；或，若否，则说明不符合该特性曲线切换条件，也就是说监控到该燃料电池不符合特性曲线切换条件。
在该方式中，比如可以先获取燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，然后根据该燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定该燃料电池是否进入怠速工况，比如对于用电设备而言，通常包括怠速工况和工作工况等，在怠速工况下，用电设备的实际输出功率较低，因此可以根据该燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定该燃料电池是否进入怠速工况。
需要进一步说明的是，可以在当前特性曲线中设置怠速切换区间，此时若燃料电池的实际输出电压和实际输出电流长时间处于该怠速切换区间，则说明此时燃料电池的实际输出功率过时间过低，可以切换至怠速工况特性曲线以保护燃料电池中的催化剂。因此，根据燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件的具体方式，还可以是先获取燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，处于怠速切换区间的时长，该时长可以是最近连续处于怠速切换区间的时长；然后判断该时长是否大于预设时长，若是，则说明该实际输出电压和实际输出电流长时间处于该怠速切换区间，进而说明监控到燃料电池符合特性曲线切换条件；反之若否，则说明该实际输出电压和实际输出电流没有长时间处于该怠速切换区间，进而说明监控到燃料电池不符合特性曲线切换条件。
其中，如图3所示为当前特性曲线L1与怠速工况特性L2的示意图，该图3中的当前特性曲线L1设置有怠速切换区间，即当前特性曲线L1上的M点和N点构成的区间，并且点A、点B和点C（作为切换点，后续将对该点C进行进一步的说明）均为该怠速切换区间上的点。
在实际应用中，可以实时监控燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，并获取该实际输出电压和实际输出电流处于区间MN内的时长，若该时长大于预设时长，则说明符合特性曲线切换条件。
步骤S12：在符合特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。
其中，该当前特性曲线具体指，当前用于控制燃料电池的输出电流和输出电压的特性曲线，具体来说，燃料电池在切换至怠速工况特性曲线之前，根据特性曲线控制策略，当前是以整体斜向右下延伸的特性曲线，也就是该当前特性曲线，来对燃料电池的输出电流和输出电压进行控制的。这样，在符合特性曲线切换条件的情况下，从该当前特性曲线切换至怠速工况特性曲线，进而以怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压。由于该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，因此以怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压时，即使燃料电池的输出电流较低，对应的输出电压也较低，这样降低了燃料电池中的催化剂因过高的输出电压而出现劣化问题的可能性。
需要进一步说明的是，对于该步骤S12的具体实现方式，也即从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压的具体实现方式，比如一种方式可以是，直接将当前特性曲线替换为怠速工况特性曲线，但这种直接替换特性曲线的方式，容易导致燃料电池输出电流和输出电压的急剧变化，影响燃料电池的稳定性。
该步骤S12的另一种实现方式可以是，在当前特性曲线上设置切换点，对于该切换点的设置方式，比如该怠速工况特性曲线与当前特性曲线相交于切换点，也就是说，该切换点可以是怠速工况特性曲线与当前特性曲线相交的点。这样，该步骤S12的实现方式可以具体为，通过该切换点，从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。
在实际应用中，燃料电池的实际输出电流可能大于该切换点的电流，也可能小于该切换点的电流。比如，如图3所示，在以当前特性曲线L1来控制燃料电池的输出电流和输出电压时，在A点的实际输出电流小于该切换点（即图3中的C点）的电流，在B点的实际输出电流大于该切换点的电流，此时针对这两种情况，分别可以采取不同的切换策略。
比如在燃料电池的实际输出电流大于切换点的电流的情况下，可以通过降低燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，经过切换点，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。当然，对于实际输出电流的降低速率，比如可以以预设降载速率降低燃料电池的实际输出电流，从而降至与切换点的电流相等或大致相等，进而从该切换点切换至该怠速工况特性曲线，其中，该预设降载速率的大小通常可以根据实际需要来设定，在实际应用中，通常可以设定一降载速率上限值，进而根据实际需要选取一小于该降载速率上限值的值，作为该预设降载速率。
另外，还可以根据外部输入的实际需求，来降低该燃料电池的实际输出电流，比如在目标值控制策略中（以目标电流、目标电压、目标功率等目标值，对燃料电池的实际输出电流、实际输出电压、实际输出功率进行控制），随着目标值的降低，从而控制降低燃料电池的实际输出电流，进而降至与切换点的电流相等或大致相等，并从该切换点切换至该怠速工况特性曲线。
当然，在燃料电池的实际输出电流小于切换点的电流的情况下，可以以预设升载速率升高燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。
比如，可以以预设升载速率升高燃料电池的实际输出电流，从而升至与切换点的电流相等或大致相等，进而从该切换点切换至该怠速工况特性曲线。其中，该预设升载速率的大小通常也可以根据实际需要来设定，在实际应用中，通常可以设定一升载速率上限值，进而根据实际需要选取一小于该升载速率上限值的值，作为该预设升载速率。
需要进一步说明的是，对于以预设升载速率升高燃料电池的实际输出电流，一种具体实现方式可以是，在该切换过程中继续以特性曲线控制策略，沿着该当前特性曲线，以预设升载速率控制升高燃料电池的实际输出电流，从而最终经过切换点，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。当然在切换完成之后，仍然可以继续以特性曲线控制策略，对燃料电池的输出电流和输出电压进行控制。在该实现方式中，在特性曲线的切换过程中，仍然是以特性曲线控制策略进行控制的。
对于以预设升载速率升高燃料电池的实际输出电流，另一种具体实现方式可以是，在切换过程中不以特性曲线控制策略进行控制，比如在该切换过程中采用目标值控制策略，此时可以采用目标值控制策略，以预设升载速率升高燃料电池的实际输出电流（燃料电池的实际输出电流和实际输出电压可能会脱离该当前特性曲线），或者也可以通过降低燃料电池的实际输出电压，从而直至与怠速工况特性曲线相交，然后从相交点，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。当然，在切换完成之后，可以从目标值控制策略改为特性曲线控制策略，并以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。
因此，在通过上述的步骤S12，也就是从当前特性曲线，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压之后，后续可以继续根据特性曲线控制策略，以该怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压。
采用本申请实施例所提供的方法，包括监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，并且在符合特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。由于该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，因此以怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压时，即使燃料电池的输出电流较低，对应的输出电压也较低，这样降低了燃料电池中的催化剂因过高的输出电压而出现劣化问题的可能性，解决了现有技术中的问题。
需要说明的是，目前还具有其他的特性曲线切换方案，在这些特性曲线切换方案中，当满足某些设定的条件时，也进行特性曲线的切换。但这些特性曲线切换方案与本申请的区别在于，目前的这些特性曲线切换方案，主要用于燃料电池正常工作状态下进行特性曲线的切换，此时燃料电池作用主要在于输出电能，这样切换之前和之后的特性曲线上，电流和电压之间的关系均为负相关的关系。并且，由于切换之前和之后的特性曲线均为工作状态下的特性曲线，因此两者之间存在一定的相似性，使得同样输出电流下的输出电压差异通常不超过100mV/单元，因此在特性曲线的切换过程中，能够直接进行切换，而这种直接切换并不会导致输出电流的突变。
而本申请实质上是用于在电流较小（即小电流）的情况下，如何养护燃料电池中的催化剂，因此切换到的是怠速工况特性曲线，这样因该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，因此在电流较小时，对应的输出电压也才会较低，从而才能够实现对催化剂的养护。因此，本申请的技术方案与目前的特性曲线切换方案，从底层实现目的上并不相同，也正是由于这种底层实现目的上的不相同，使得切换方式也并不相同。比如，在电流较小的情况下，直接从当前特定曲线切换为怠速工况特性曲线，同样输出电流下的输出电压差异可能超过300mV/单元，因此直接切换可能会导致输出电流的突变导致气体消耗与压力的突变，影响控制稳定性和燃料电池使用寿命，因此本申请在这种小电流下，还提供了针对性的特性曲线切换方式，即通过切换点进行切换，而这种切换方式是在目前特性曲线切换方案的基础上，所不可能想到的。
在实际应用中，当燃料电池切换为以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，并根据特性曲线控制策略，以该怠速工况特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压之后，还可能需要进行升载的情况，比如用电设备需要重新输出较高的功率，此时燃料电池需要重新切换回，以当前特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压。因此，该方法还可以进一步包括，在接收到输出功率提升指令的情况下，从以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，从而在后续可以继续根据特性曲线控制策略，以该当前特性曲线来控制燃料电池的输出电流和输出电压。
其中，结合图3所示，从以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压的具体实现方式可以是，通过切换点，从以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以当前特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压。
比如，在以怠速工况特性曲线控制燃料电池的输出电流和输出电压的过程中，该燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，通常均小于切换点的电流和电压，此时可以沿着该怠速工况特性曲线，逐步升高燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，直至该实际输出电压和实际输出电流达到该切换点，进而从该切换点切换至当前特性曲线，从而增加该切换过程的稳定性。
当然，若燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，均大于切换点的电流和电压，此时可以沿着该怠速工况特性曲线，逐步降低燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，直至该实际输出电压和实际输出电流达到该切换点，进而从该切换点切换至当前特性曲线。
需要进一步说明的是，上述提到了该怠速工况特性曲线中电流和电压为正相关的关系，在实际应用中，该怠速工况特性曲线的具体函数形式可以有多种，比如该怠速工况特性曲线可以具体为，可在误差为50mV的电压范围内拟合成如公式一所示的曲线：
在该公式一中，a、b和c均为参数，其中，a和c不等于0；U为电压；I为电流。
因此该怠速工况特性曲线的函数形式可以为，多项式形式、指数形式或对数形式等，这里并不对该怠速工况特性曲线的函数形式进行具体限定，只需要其可在误差为50mV的电压范围内，拟合成公式一所示的曲线即可。
当然，该怠速工况特性曲线还可以为分段函数，比如结合图3所示，在电流I小于或等于跃升点O（即I≤IO）的情况下，该怠速工况特性曲线可以为，可在误差为50mV的电压范围内拟合成如公式二所示的曲线（即L21），而在电流I大于跃升点O（即I>IO）的情况下，该怠速工况特性曲线可以为可在误差为50mV的电压范围内拟合成如公式一所示的曲线（即L22），此时该特性曲线L2包括L21和L22。其中，IO为跃升点O的电流。
在该公式二中，d和f均为参数，其中，d和f不等于0；U为电压；I为电流。因此，该怠速工况特性曲线可以为：可在误差为50mV的电压范围内拟合成如下所示的曲线：
其中，跃升点为公式一和公式二的函数交点，这样在电流超过该跃升点O之后，随着电流的增大，电压增大的速率增大，反过来也就是说，在跃升点O的右侧，电压会随着电流的降低而急剧降低；当然在跃升点O的左侧，电压也会随着电流的降低而降低，但降低的速率相对较低，从而确保燃料电池有一定的输出功率。
基于与本申请实施例所提供的，燃料电池工作参数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工作参数控制装置，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：监控单元301和切换单元302，其中：
监控单元301，用于监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件；
切换单元302，用于在符合所述特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；其中，所述怠速工况特性曲线中的电流和电压为正相关的关系。
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方法相同的发明构思，在该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，所述特性曲线切换条件可以具体包括：接收到所输入的特性曲线切换指令。
其中，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，可以具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件。
其中，所述特性曲线切换条件可以具体包括所述燃料电池进入怠速工况；以及，根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，可以具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定所述燃料电池是否进入怠速工况；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
其中，当前特性曲线中设有怠速切换区间；以及，
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，可以具体包括：
获取所述燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，处于所述怠速切换区间的时长；
判断所述时长是否大于预设时长；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
其中，所述怠速工况特性曲线与所述当前特性曲线相交于切换点；以及，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，可以具体包括：通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
其中，通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，具体包括：
在所述燃料电池的实际输出电流大于所述切换点的电流的情况下，以预设降载速率降低所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；或，
在所述燃料电池的实际输出电流小于所述切换点的电流的情况下，以预设升载速率升高所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
所述怠速工况特性曲线具体包括：；
其中，a、b和c均为参数，a和c不等于0；U为电压；I为电流。
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，通过该控制器能够执行本申请实施例所提供的方法，对燃料电池的工作参数进行控制。
当然，该用电设备还可以是设有燃料电池的其他设备，在该用电设备上，通过本申请实施例所提供的方法，对燃料电池的工作参数进行控制。
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-OnlyMemory，ROM）、随机存储记忆体（RandomAccessMemory，RAM）、快闪存储器（FlashMemory）、硬盘（HardDiskDrive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid-StateDrive，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 (9)
1.一种燃料电池工作参数控制方法，其特征在于，包括：
监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件；
在符合所述特性曲线切换条件的情况下，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；其中，所述怠速工况特性曲线中的电流和电压为正相关的关系；
其中，所述怠速工况特性曲线具体为可在误差为50mV的电压范围内拟合成以下曲线：
；
其中，a、b和c均为参数，a和c不等于0；U为电压；I为电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特性曲线切换条件具体包括：接收到所输入的特性曲线切换指令。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特性曲线切换条件具体包括所述燃料电池进入怠速工况；以及，
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，确定所述燃料电池是否进入怠速工况；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当前特性曲线中设有怠速切换区间；以及，
根据所述燃料电池的实际输出电压和/或实际输出电流，监控燃料电池是否符合特性曲线切换条件，具体包括：
获取所述燃料电池的实际输出电压和实际输出电流，处于所述怠速切换区间的时长；
判断所述时长是否大于预设时长；
若是，则监控到所述燃料电池符合特性曲线切换条件；或，
若否，则监控到所述燃料电池不符合特性曲线切换条件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述怠速工况特性曲线与所述当前特性曲线相交于切换点；以及，
从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，具体包括：
通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述切换点，从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，具体包括：
在所述燃料电池的实际输出电流大于所述切换点的电流的情况下，通过降低所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，经过所述切换点，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压；或，
在所述燃料电池的实际输出电流小于所述切换点的电流的情况下，以预设升载速率升高所述燃料电池的实际输出电流，以用于从以当前特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压，切换为以怠速工况特性曲线控制所述燃料电池的输出电流和输出电压。
8.一种用电设备，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7任意一项权利要求所述的方法，对所述燃料电池的工作参数进行控制。
9.一种电子设备，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7中任一项所述的方法。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102655239A (zh) * | 2011-03-04 | 2012-09-05 | 本田技研工业株式会社 | 燃料电池系统 |
| CN103907232A (zh) * | 2011-11-01 | 2014-07-02 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的输出控制装置 |
| CN112578290A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-30 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种固体氧化物燃料电池系统的动静态结合优化分析方法 |
| CN115548387A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-30 | 上海氢晨新能源科技有限公司 | 一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法 |
| CN116364976A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-06-30 | 上海氢晨新能源科技有限公司 | 燃料电池系统的控制方法、装置及燃料电池系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102655239A (zh) * | 2011-03-04 | 2012-09-05 | 本田技研工业株式会社 | 燃料电池系统 |
| CN103907232A (zh) * | 2011-11-01 | 2014-07-02 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的输出控制装置 |
| CN112578290A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-30 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种固体氧化物燃料电池系统的动静态结合优化分析方法 |
| CN115548387A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-30 | 上海氢晨新能源科技有限公司 | 一种可控制输出功率的化学电源输出控制系统和方法 |
| CN116364976A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-06-30 | 上海氢晨新能源科技有限公司 | 燃料电池系统的控制方法、装置及燃料电池系统 |
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