CN118136897A - 燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备 - Google Patents

燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备 Download PDF

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CN118136897A CN202410249157.1A CN202410249157A CN118136897A CN 118136897 A CN118136897 A CN 118136897A CN 202410249157 A CN202410249157 A CN 202410249157A CN 118136897 A CN118136897 A CN 118136897A
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Abstract

本申请实施例提供一种燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备，该方法包括：根据比例阀和尾排阀各自对应的预设开度变化范围，确定比例阀对应的第一控制信号以及尾排阀对应的第二控制信号。采用第一控制信号和第二控制信号，控制比例阀和尾排阀，并采集氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量，根据阳极入口压力以及氢气流量，确定压力补偿值和氢气流量补偿值，根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，实现了比例阀开度与氢气利用率以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，进而可以稳定控制燃料电池氢气循环系统的阳极压力的同时还可以提高氢气利用率。

Description

燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备。
背景技术
目前，对于车用燃料电池系统，尤其是轨道车辆中使用的大功率燃料电池系统，为了提高整体系统的氢气利用率，燃料电池阳极多采用尾端封闭和周期净化吹扫的工作模式。
在阳极设置尾排阀，通过定期开启尾排阀的方式来消除阳极通道中的液态水和氮气。然而，在实际应用中，吹扫开始时，阳极回路中的压力将迅速下降，吹扫结束后，压力再次升高，从而造成阳极压力控制不稳。此外，执行阳极吹扫时，阳极回路内积累的氮气等杂质被排出的同时，氢气也会随着杂质气体一起被排出。若尾排阀开启时间较短，则会导致杂质不能被全部排出，若尾排阀开启时间过长则会造成氢气的浪费。
因此，亟需一种以阳极压力稳定以及提高净化吹扫过程氢气利用率为目标的燃料电池控制方法。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种燃料电池氢气循环系统的控制方法、装置及控制设备。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种燃料电池氢气循环系统的控制方法，所述氢气循环系统包括电堆、用于控制所述电堆的阳极入口压力的比例阀、尾排阀，所述方法包括：
获取所述比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围；
根据所述预设开度变化范围，分别确定所述比例阀对应的第一控制信号以及所述尾排阀对应的第二控制信号；
采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量；
根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，所述压力补偿值用于表征所述尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，所述氢气流量补偿值用于表征所述比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度；
根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种燃料电池氢气循环系统的控制装置，所述氢气循环系统包括电堆、用于控制所述电堆的阳极入口压力的氢气比例阀、尾排阀，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围；
第一确定模块，用于根据所述预设开度变化范围，分别确定所述比例阀对应的第一控制信号以及所述尾排阀对应的第二控制信号；
采集模块，用于采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量；
第二确定模块，用于根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，所述压力补偿值用于表征所述尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，所述氢气流量补偿值用于表征所述比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度；
控制模块，用于根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种控制设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现第一方面所述的燃料电池氢气循环系统的控制方法。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如第一方面所述的燃料电池氢气循环系统的控制方法。
采用本申请实施例中提供的燃料电池氢气循环系统的控制方法，对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以实现阳极压力稳定控制的同时提高氢气利用率。具体地，获取比例阀和尾排阀各自对应的预设开度变化范围，并根据预设开度变化范围，分别确定比例阀对应的第一控制信号以及尾排阀对应的第二控制信号。接着，采用第一控制信号和第二控制信号，控制比例阀和尾排阀，并采集氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量，并根据阳极入口压力以及氢气流量，确定压力补偿值和氢气流量补偿值，压力补偿值用于表征尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，氢气流量补偿值用于表征比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度；根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以控制氢气循环系统的运行。
在上述方案中，根据采集到的阳极入口压力以及氢气流量，确定尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度以及比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度，在对比例阀开度进行控制时，可以在原控制量的基础上根据压力补偿值调整比例阀开度，以消除氢气流量变化对阳极压力的影响，实现对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，同时在对尾排阀进行控制时，可以在原控制量的基础上根据氢气流量补偿值调整尾排阀开度，以消除阳极压力变化对氢气利用率的影响，实现了尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以通过单一变量对阳极入口压力以及氢气利用率进行控制，进而实现了对燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制的同时还可以提高氢气利用率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统的组成示意图；
图2为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统控制方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种新的燃料电池氢气循环系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种比例阀对应的第一控制信号的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种尾排阀对应的第二控制信号的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统的测试台架的结构示意图；
图7a为本申请实施例提供的一种测试台架的示意图；
图7b为本申请实施例提供的一种测试台架的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种通过测试台架获得的测量结果的示意图；
图9为本申请实施例提供的一种系统辨识工具界面的示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种燃料电池氢气循环系统控制方法的流程图；
图11为本申请实施例提供的一种控制模型的结构示意图；
图12a为本申请实施例提供的一种控制模型输出的氢气流量与目标氢气流量的示意图；
图12b为本申请实施例提供的一种控制模型输出的阳极入口压力与目标阳极入口压力的示意图；
图13为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统的控制装置的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在不同输出电流下，燃料电池阳极压力需根据电堆操作手册中的参考值进行控制，阳极压力是其最基本、最主要控制目标。目前，对于车用燃料电池系统，尤其是轨道车辆用大功率燃料电池系统，为了提高整体系统的氢气利用率，燃料电池阳极多采用尾端封闭和周期净化吹扫的工作模式。
在氢气子系统中，阳极液态水和氮气积聚会影响燃料电池性能。阳极液态水易积聚在以下两个位置：首先是在阳极出口，由阴极渗透到阳极中的液态水从阳极流道排出，容易在出口积累。第二个位置是在阳极入口，高露点的循环气体与来自储氢罐的常温氢气混合，容易在入口凝露形成液态水。此外，阳极出口也是氮气易于积聚的地方。阳极通道中过多的水和氮气积累会导致阳极水淹和氢气饥饿，在严重的情况下，会对电堆造成不可逆转的损害，从而导致耐久性降低。为此，阳极需要设置排气阀，通过定期开启的方式来消除阳极通道中的液态水和氮气，该过程称为阳极净化吹扫。吹扫开始时，阳极回路中的压力将迅速下降，吹扫结束后，压力再次升高，从而造成阳极压力控制不稳。此外，执行阳极吹扫时，阳极回路内积累的氮气等杂质被排出的同时，氢气也会随着杂质气体一起被排出。如果开启时间较短，则会导致杂质不能被全部排出，开启时间过长则会造成氢气的极大的浪费，因此净化吹扫策略除关注阳极压力控制，还需兼顾阳极氢气利用率。
现有燃料电池氢气循环系统，如附图1所示，其阳极入口压力一般采用电磁比例阀开度PI控制，通过比例阀开度的调整维持入口压力稳定；阳极出口的排水排氮主要通过尾排阀的定期开启实现，尾排阀打开后阳极积累的氮气和水随氢气流排出。
然而，采用电磁比例阀PI调节的方式控制阳极入口压力，当尾排电磁阀打开时，氢气通过电磁比例阀、电堆后直接和大气连通，因电堆的压降较小，电堆阳极入口压力迅速下降，净化过程结束后电磁比例阀关闭，阳极入口突增，若PI控制无法对该波动过程进行调节，则会导致阳极压力值超过电堆允许范围，触发燃料电池系统停机保护，影响燃料电池系统运行和使用寿命。
此外，当燃料电池系统处于小电流输出工况时，阳极氮气、水积累量等较少，当燃料电池系统处于大电流输出工况时，阳极氮气、水积累量等都会增加。采用固定开启频率的方式对尾排阀进行控制时，会使得燃料电池系统处于小电流输出工况时，导致氢气浪费，处于大电流输出工况时，净化过程又可能导致氮、水无法充分排出，致使阳极水淹或系统效率下降。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种新的燃料电池氢气循环系统控制方法，根据采集到的阳极入口压力以及氢气流量，确定用于表征尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度的压力补偿值以及用于表征比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度的氢气流量补偿值，在对比例阀和尾排阀进行控制时，在原控制量的基础上根据压力补充值调整比例阀的开度，以消除氢气流量变化对阳极压力的影响，以及在原控制量的基础上根据气流量补偿值调整尾排阀开度，以消除阳极压力变化对氢气利用率的影响，实现了对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以通过单一变量对比例阀和尾排阀进行控制，进而可以实现稳定控制阳极压力的同时还可以提高氢气利用率。
下面对本申请实施例提供的燃料电池氢气循环系统控制方案进行详细介绍。
图2为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统控制方法的流程图，如图2所示，氢气循环系统包括电堆、用于控制电堆的阳极入口压力的比例阀、尾排阀，该方法包括如下步骤：
201、获取比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围。
202、根据预设开度变化范围，分别确定比例阀对应的第一控制信号以及尾排阀对应的第二控制信号。
203、采用第一控制信号和第二控制信号，控制比例阀和尾排阀，并采集氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量。
204、根据阳极入口压力以及氢气流量，确定压力补偿值和氢气流量补偿值，压力补偿值用于表征尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，氢气流量补偿值用于表征比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度。
205、根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以控制氢气循环系统的运行。
本申请实施例提供的控制方案中，燃料电池可以是应用于列车设备中的，即为列车进行供电，比如用于轨道车辆。所采用的燃料是氢气，以对轨道车辆中的燃料电池氢气循环系统进行控制，以确保燃料电池的阳极压力稳定的同时还可以进一步提高氢气的利用率。
本申请实施例中的燃料电池氢气循环系统控制方法，适用于采用引射器的氢气循环系统，具体的，该燃料电池氢气循环系统的结构如图3所示。其中，燃料电池氢气循环系统主要由电堆、过滤器、开关阀、用于控制电堆的阳极入口压力的比例阀、引射器、单向阀、汽水分离器、尾排电磁阀以及压力传感器组成。
其中，开关阀用于控制外部气源的供给，一般外部起源的表压在10bar以下。比例阀用于控制阳极入口压力，因阳极入口压力通常较小，比例阀主要通过减压的方式维持阳极入口压力值。引射器利用高速气流对低速气流的卷吸作用，将电堆出口的氢气引入电堆入口，实现氢气循环利用。汽水分离器将阳极排出的高湿氢气中的液态水分离，避免高湿氢气进入阳极入口造成电堆水淹。尾排阀与汽水分离器联通，在很多情况下也和汽水分离器集成在一起，通过阀门的开启将液态水、氮气排至尾气。单向阀用于防止氢气不通过引射器直接流入尾排造成氢浪费。在比例阀前、电堆前均设有压力传感器，前者用于监测系统起源压力在是否要求的范围内，超过范围则系统无法工作，后者用于监测阳极入口压力，是氢气循环系统的主要控制目标之一。
在一可选实施例中，比例阀可以为电磁比例阀，尾排阀可以为尾排电磁阀，本申请实施例对其比例阀以及尾排阀的类型不做限定。
在实际应用中，燃料电池阴极空气会设置流量传感器，流量为主要控制目标(压力作为保护值)，在阳极则不设置氢气流量传感器，通过阳极压力控制保证供给的燃料与氧化剂相匹配，并维持质子交换膜两侧合适的压差避免对系统结构造成损坏。因此，阳极压力稳定显得格外重要，压力值是阳极控制的核心目标，也是燃料电池系统稳定工作的重要条件。
在氢气循环系统中，阳极压力受二个因素的影响，一是比例阀开度，一般比例阀为一定压力范围内的稳压气源，比例阀开度越大则阳极压力越大，且不同输出电流下阳极压力值要求不同，需根据电堆厂家提供的手册进行调节。二是阳极尾排阀开启的影响，阳极出口尾排阀打开后，氢气通过电磁比例阀、电堆后直接和大气连通，阳极入口压力迅速下降，净化过程结束后电磁比例阀关闭，阳极入口突增，且尾排阀会周期性开启，增加了阳极压力控制难度。若在上述多因素的耦合作用下，阳极失衡，燃料电池会触发故障保护，影响燃料电池氢气循环系统稳定运行并可能造成燃料电池氢气循环系统结构破坏。
也就是说，比例阀开度、燃料电池对应的电流输出工况以及尾排阀的开启频率都会影响阳极压力的大小。那么在对燃料电池的阳极压力进行控制时，综合考虑了比例阀开度、尾排阀启闭、全工况范围压力变化影响。
另外，尾排阀开启后，阳极回路内积累的水、氮气等杂质被排出的同时，氢气也会随着杂质气体一起被排出。如果开启时间较短，则会导致杂质不能被全部排出，开启时间过长则会造成氢气的极大的浪费。那么在对燃料电池的阳极压力进行控制时，还可以综合考虑氢气利用率问题，以在稳定控制阳极压力的同时还可以提供氢气利用率。因此，本申请实施例提供的燃料电池氢气循环系统控制方案，以阳极压力稳定、氢气利用率高为目标对燃料电池氢气循环系统进行控制。
为了实现在多因素耦合情况下燃料电池阳极压力的稳定控制以及确保燃料电池全工况范围(不同输出电流)阳极净化吹扫过程中氢气高效利用，在本申请实施例中，可以对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以将多耦合关系转换为单耦合关系，通过对单个变量进行控制，以实现对阳极压力稳定控制的同时还可以提高氢气利用率。
具体地，在对燃料电池氢气循环控制系统进行控制时，可以先确定阳极入口压力、氢气利用率与比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系，再根据前馈补偿原理，对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以确定用于表征尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度的压力补偿值以及用于表征比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度的氢气流量补偿值。最后，根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以控制燃料电池氢气循环系统的运行。
具体实施时，首先获取比例阀和尾排阀各自对应的预设开度变化范围。其中，预设开度变化范围是指比例阀或尾排阀提前设定的开度的变化范围，并且可以根据燃料电池氢气循环系统对应的电堆操作手册，确定比例阀和尾排阀各自对应的预设开度变化范围。
在确定出比例阀和尾排阀各自对应的预设开度变化范围之后，根据预设开度变化范围，分别确定比例阀对应的第一控制信号以及尾排阀对应的第二控制信号。其中，第一控制信号相当于设定的控制比例阀的脉冲信号对应的测试序列，第二控制信号相当于设定的控制尾排阀的脉冲信号对应的测试序列。
举例来说，在实际应用中，采用第一PID控制器来控制比例阀的开度和第二PID控制器来控制尾排阀的开度，其中第一控制信号可以为第一PID控制器对应的PWM脉冲信号，通过控制PWM脉冲的占空比就可以控制比例阀端口的驱动电流，从而达到控制流量的目的。第二控制信号可以为第二PID控制器对应的PWM脉冲信号，通过控制PWM脉冲的占空比就可以控制尾排阀端口的驱动电流，从而达到控制尾排阀启闭的目的。
另外，第一控制信号和第二控制信号可以为一随机序列，可由用户进行自由配置，其控制信号的波形尽可能覆盖较多的频率范围、高/低电平持续时间即可。
例如，可以设计如图4所示的比例阀对应的第一控制信号以及如图5所示的尾排阀对应的第二控制信号，其中，比例阀对应的第一控制信号占空比范围为20-40％，可根据燃料电池氢气循环系统所选器件的特性，对比例阀对应的第一控制信号占空比范围进行调整。尾排阀对应的第二控制信号占空比范围为60-70％，可根据燃料电池氢气循环系统所选器件的特性，对尾排阀对应的第二控制信号占空比范围进行调整。
在确定出比例阀对应的第一控制信号以及尾排阀对应的第二控制信号之后，接着采用第一控制信号和第二控制信号，控制比例阀和尾排阀，并同时采集燃料电池氢气循环系统对应的阳极入口压力和氢气流量。其中，阳极入口压力是指电堆阳极对应的入口压力，氢气流量是指流入电堆的氢气流量。
为了可以采集到更准确地、更接近真实情况的阳极入口压力和氢气流量，可以搭建燃料电池氢气循环系统的测试台架，以通过测试台架模拟该燃料电池氢气循环系统的运行。结合图6所示的测试台架对其进行示例性说明。其中，如图6所示，将燃料电池氢气循环系统接入测试台架，测试台架与燃料电池氢气循环系统相比主要增加了两个氢气流量计。其氢气流量计主要用来测量流入电堆的氢气流量以及测量引射器将电堆出口的氢气引入电堆入口的氢气流量，根据流入电堆的氢气流量以及将电堆出口的氢气引入电堆入口的氢气流量，可以确定燃料电池氢气循环系统的氢气利用率。并且，在测试台架中采用电堆模拟器代替实际电堆，模拟氢气消耗、压降及增湿。同时还设置了台架控制器，用来将传感器数据(第一控制信号以及第二控制信号)接入，并将控制信号发送给比例阀和尾排阀，以实现对比例阀和尾排阀的控制。其中，测试台架的具体结构可以参考附图7a所示，燃料电池样机的具体结构可以参考附图7b所示，这里只是一种具体实现结构，还可以采用其他的实现结构。
具体地，在一可选实施例中，采用第一控制信号和第二控制信号，控制比例阀和尾排阀，并采集氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量的实现方式可以包括：搭建氢气循环系统的测试台架，测试台架用于模拟所述氢气循环系统的运行，测量台架包括台架控制器，所述台架控制器用于控制比例阀以及尾排阀；将第一控制信号和第二控制信号输入至测试台架中的台架控制器，获得氢气循环系统在第一控制信号和第二控制信号下对应的阳极入口压力以及氢气流量。
其中，本申请实施例的控制目标为燃料电池氢气循环系统的氢气利用率，那么在确定氢气利用率时，可以采用如下公式确定燃料电池氢气循环系统的氢气利用率：
其中，表示燃料电池氢气循环系统的氢气利用率，mreaction表示在燃料电池氢气循环系统运行过程中参加电化学反应被电堆消耗掉的氢气，mpurge表示在净化吹扫过程时直接浪费掉的氢气，而mcross表示从阳极渗透过膜电极进入阴极回路内的氢气。其中，mreaction和mcross由燃料电池特性和操作条件决定，不能作为优化对象，而在保持燃料电池氢气循环系统高效运行的情况下减小mpurge，系统整体的氢气利用率就会上升。
那么在采集燃料电池氢气循环系统的氢气流量时，氢气流量包括流入电堆的氢气流量以及引射器引入电堆的氢气流量。具体地，测试台架包括引射器、电堆、第一氢气流量计以及第二氢气流量计，将第一控制信号和第二控制信号输入到测试台架中的台架控制器，获得氢气循环系统在第一控制信号和第二控制信号下对应的阳极入口压力以及氢气流量的实现方式可以为：将第一控制信号和第二控制信号输入至所述测量台架中台架控制器，并通过第一氢气流量计采集流入测试台架的第一氢气流量；通过第二氢气流量计采集引射器引入电堆的第二氢气流量。
承接上述举例，将第一控制信号和第二控制信号输入到台架控制器，得到不同控制信号下对应的测量结果，其测量结果如图8所示。
在获取到第一氢气流量和第二氢气流量之后，可以根据第一氢气流量和第二氢气流量，确定氢气循环系统的氢气利用率。具体确定方式可以利用上述公式1进行确定，在此不再赘述。
接着，根据阳极入口压力以及氢气流量，确定压力补偿值和氢气流量补偿值，压力补偿值用于表征尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，氢气流量补偿值用于表征比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度。
在确定压力补偿值和氢气流量补偿值时，可以先确定阳极入口压力、氢气利用率与比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系，再根据前馈补偿原理，确定压力补偿值以及氢气流量补偿值。那么，在获取到燃料电池氢气循环系统在第一控制信号以及第二控制信号的控制下，采集到的阳极入口压力以及氢气流量之后，根据第一控制信号、第二控制信号以及采集到的测量结果(阳极入口压力以及氢气流量)，确定比例阀开度、尾排阀开度与阳极入口压力、氢气利用率的双输入双输出的燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵。根据燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵，确定燃料电池氢气循环系统的传递函数，并根据该传递函数，确定阳极入口压力、氢气利用率与比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系。
其中，传递函数矩阵用于描述阳极入口压力、氢气利用率与氢气比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系。例如，燃料电池氢气循环系统的传递函数如下式(2)所示：
其中，Y1和Y2分别为阳极入口压力和氢气利用率，Uc1和Uc2分别为比例阀开度和尾排阀开启频率。GP11(s)、GP12(s)、GP21(s)、GP22(s)为传递函数矩阵。
在一可选实施例中，可以根据第一氢气流量和第二氢气流量，确定氢气循环系统的氢气利用率，并利用系统辨识方法，对第一控制信号、第二控制信号、阳极入口压力以及氢气利用率进行分析处理，以获得氢气循环系统的传递函数矩阵，传递函数矩阵用于描述阳极入口压力、氢气利用率与氢气比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系。最后，根据传递函数矩阵，确定压力补偿值和氢气流量补偿值。
在具体实施时，可以采用任意的系统辨识方法，确定比例阀开度、尾排阀开度与阳极入口压力、氢气利用率的双输入双输出的燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵，本申请实施例对其系统辨识方法不做限定。例如，采用图9所示的系统辨识工具对例阀开度、尾排阀开度与阳极入口压力、氢气利用率进行分析处理，以获得燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵。也可可以采用气压辨识工具对例阀开度、尾排阀开度与阳极入口压力、氢气利用率进行分析处理，以获得燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵。
其中，传递函数矩阵包括第一系数、第二系数、第三系数以及第四系数，根据传递函数矩阵，确定压力补偿值和氢气流量补偿值的具体实现方式可以为：根据第一系数和第二系数，确定氢气流量补偿值；根据第三系数和第四系数，确定压力补偿值。例如，上述获得的GP11(s)、GP12(s)、GP21(s)、GP22(s)分别为传递函数矩阵中第一系数、第二系数、第三系数、第四系数，根据获得的传递函数矩阵中第一系数、第二系数、第三系数、第四系数，确定压力补偿值和氢气流量补偿值。
在一可选实施例中，可以利用解耦器对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以确定压力补偿值以及氢气流量补偿值。
例如，解耦器的传递函数如式(3)所示：
N21(s)＝-Gp21(s)/Gp22(s)
N12(s)＝-Gp12(s)/Gp11(s) (3)
其中，N21(s)为压力补偿值，N12(s)为氢气流量补偿值，GP11(s)、GP12(s)、GP21(s)、GP22(s)分别为传递函数矩阵中第一系数、第二系数、第三系数、第四系数。在获取到燃料电池氢气循环系统的传递函数矩阵之后，利用上述公式3确定压力补偿值和氢气流量补偿值。
最后，根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以控制氢气循环系统的运行。具体实施时，当采用第一PID控制器对燃料电池氢气循环系统中的比例阀进行控制时，可以在第一PID控制器对应的控制量基础上添加压力补偿值之后，基于调整后的控制量对比例阀进行控制以及在第二PID控制器对燃料电池氢气循环系统中的尾排阀进行控制时，可以在第二PID控制器对应的控制量基础上添加氢气流量补偿值之后，基于调整后的控制量对尾排阀进行控制，这样可以消除氢气流量变化对阳极压力的影响，以及阳极压力变化对氢气利用率的影响，实现了对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，以及尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以通过单一变量对比例阀和尾排阀进行控制，以实现在各个工况下稳定控制阳极压力以及提高各个工况下氢气利用率。
综上，本申请实施例中，根据采集到的阳极入口压力以及氢气流量，确定尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度以及比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度，在对比例阀开度进行控制时，可以在原控制量的基础上根据压力补偿值调整比例阀开度，以消除氢气流量变化对阳极压力的影响，实现对比例阀开度与氢气利用率之间的耦合关系进行解耦，同时在对尾排阀进行控制时，可以在原控制量的基础上根据氢气流量补偿值调整尾排阀开度，以消除阳极压力变化对氢气利用率的影响，实现了尾排阀启闭与阳极入口压力之间的耦合关系进行解耦，以通过单一变量对阳极入口压力以及氢气利用率进行控制，进而实现了对燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制的同时还可以提高氢气利用率。
如前文所述，将设定的第一控制信号和第二控制信号输入到测试台架，以采集燃料电池系统在第一控制信号和第二控制信号下对应的阳极压力和氢气流量，并根据采集到的阳极压力和氢气流量，确定压力补偿值和氢气流量补偿值。根据压力补偿值调整比例阀的开度，以消除氢气流量变化对阳极压力的影响，以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以消除阳极压力变化对氢气利用率的影响之后，再控制氢气循环系统的运行，以实现对燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制的同时还可以提高氢气利用率。
也就是说，确定出的压力补偿值以及氢气流量补偿值的准确性，将直接影响对燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制以及氢气利用率。然而，在实际应用中，压力补偿值和氢气流量补偿值都是基于随机设定的控制信号序列确定的，那么可能获得的压力补偿值以及氢气流量补偿值的精度不高，在实际应用中，若对控制方法的控制精度要求很高，还可以预测氢气流量与预设氢气流量以及预测阳极入口压力与预设阳极入口压力，调整压力补偿值以及氢气流量补偿值。为了便于理解其具体实现过程，结合下述实施例对其具体实现过程进行示例性说明。
图10为本申请实施例提供的另一种燃料电池氢气循环系统控制方法的流程图，如图10所示，氢气循环系统包括电堆、用于控制电堆的阳极入口压力的比例阀、尾排阀，在上述各个实施例的基础上，该方法还可以包括如下步骤：
1001、根据氢气循环系统的传递函数矩阵，搭建氢气循环系统的传递函数模型。
1002、根据传递函数模型、压力补偿值以及氢气流量补偿值，确定氢气循环系统对应的控制模型，控制模型用于控制氢气循环系统中的比例阀开度和尾排阀开度。
1003、获取流入氢气循环系统的预设氢气流量以及预设阳极入口压力。
1004、将预设氢气流量和预设阳极入口压力输入至控制模型，以获得控制模型输出的预测氢气流量以及预测阳极入口压力。
1005、若预测氢气流量与预设氢气流量以及预测阳极入口压力与预设阳极入口压力的偏差大于预设阈值，则调整压力补偿值以及氢气流量补偿值。
在使用测试台架对燃料电池氢气循环系统进行测试时，通常将设定的第一控制信号和第二控制信号输入到测试台架中的台架控制器中，以通过台架控制器控制燃料电池氢气循环系统中的比例阀开度以及尾排阀开度，并采集当前状态下燃料电池氢气循环系统的氢气流量以及阳极入口压力，根据氢气流量以及阳极入口压力，确定压力补偿值以及氢气流量补偿值。最后，根据压力补偿值调整比例阀的开度以及根据氢气流量补偿值调整尾排阀的开度，以控制燃料电池氢气循环系统的运行。
其中，台架控制器可以采用控制模型控制器控制燃料电池氢气循环系统中的比例阀开度以及尾排阀开度，以确保燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制的同时还可以提高各个工况下的氢气利用率。
具体地，首先根据传递函数矩阵，搭建氢气循环系统的传递函数模型。其中，传递函数模型用于反映阳极入口压力、氢气利用率与氢气比例阀开度、尾排阀开启频率之间的耦合关系。而后，根据传递函数模型、压力补偿值以及氢气流量补偿值，确定氢气循环系统对应的控制模型，控制模型用于控制氢气循环系统中的比例阀开度和尾排阀开度。
其中，控制模型的具体结构可以参考附图11所示。控制模型中包括用于控制比例阀的第一PID控制器、用于控制尾排阀的第二PID控制器、解耦器、氢气循环系统的传递函数模型。在获取到解耦器对应的压力补偿值以及氢气流量补偿值之后，代入到解耦器中，并将获取到的氢气循环系统的传递函数矩阵代入到传递函数模型中，以获得台架控制器对应的控制模型。
在确定出台架控制器对应的控制模型之后，可以利用控制模型预测氢气流量为目标流量、阳极入口压力为目标压力值时，氢气循环控制系统对应的实测阳极入口压力以及氢气流量，比较目标值和实测结果之间的差异，以调整压力补偿值和氢气流量补偿值。
具体地，获取流入氢气循环系统的预设氢气流量以及预设阳极入口压力；将预设氢气流量和预设阳极入口压力输入至控制模型，以获得控制模型输出的预测氢气流量以及预测阳极入口压力；若预测氢气流量与预设氢气流量以及预测阳极入口压力与预设阳极入口压力的偏差大于预设阈值，则调整压力补偿值以及氢气流量补偿值。
例如，按照图12a所示的设定的目标流量以及图12b所示的设定的目标压力输入到氢气循环系统的控制模型中，以确定氢气循环系统对应的输出流量以及输出压力。对目标流量与输出流量以及目标压力与输出压力进行比较，若最大偏差超过10％，则重新调整电磁比例阀开度、尾排阀开度的控制信号，如改变占空比、频率等，再重新采用调整后的控制信号，控制比例阀和尾排阀，并采集当前氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量；根据该阳极入口压力以及氢气流量，确定目标压力补偿值和目标氢气流量补偿值。
另外，在实际应用中，确定出目标压力补偿值以及目标氢气流量补偿值之后，将目标压力补偿值以及目标氢气流量补偿值代入控制模型，以通过控制模型对实际车用燃料电池氢气循环系统进行控制。
具体的，控制模型包括用于控制比例阀开度的第一PID控制器以及用于控制尾排阀的第二PID控制器，其控制过程可以为：获取当前工况下氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气利用率；将阳极入口压力以及氢气利用率输入至控制模型，确定第一PID控制器对应的第一控制量以及第二PID控制量对应的第二控制量；根据压力补偿值调整第一控制量，获得氢气比例阀对应的目标控制量，并根据比例阀对应的目标控制量对比例阀开度进行控制；根据氢气流量补偿值调整第二控制量，获得尾排阀对应的目标控制量，并根据尾排阀对应的目标控制量对尾排阀开度进行控制。
综上，本申请实施例，通过控制模型确定预设氢气流量和预设阳极入口压力对应的预测氢气流量以及预测阳极入口压力，比较预测氢气流量与预设氢气流量以及预测阳极入口压力与预设阳极入口压力的偏差，若预测氢气流量与预设氢气流量以及预测阳极入口压力与预设阳极入口压力的偏差大于预设阈值，则调整压力补偿值以及氢气流量补偿值，以使得确定出的压力补偿值以及氢气流量补偿值的准确性更高，从而可以提高对氢气循环系统的控制精度，确保了对燃料电池氢气循环控制系统的阳极压力稳定控制的同时还可以提高各个工况下的氢气利用率。
以下将详细描述本申请的一个或多个实施例的燃料电池氢气循环系统的控制装置。本领域技术人员可以理解，这些装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。
图13为本申请实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统的控制装置的结构示意图。如图13所示，该装置包括：获取模块11、第一确定模块12、采集模块13、第二确定模块14、控制模块15。
获取模块11，用于获取所述比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围。
第一确定模块12，用于根据所述预设开度变化范围，分别确定所述比例阀对应的第一控制信号以及所述尾排阀对应的第二控制信号。
采集模块13，用于采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量。
第二确定模块14，用于根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，所述压力补偿值用于表征所述尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，所述氢气流量补偿值用于表征所述比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度。
控制模块15，用于根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行。
可选地，所述采集模块13具体用于：搭建所述氢气循环系统的测试台架，所述测试台架用于模拟所述氢气循环系统的运行；将所述第一控制信号和所述第二控制信号输入至所述测试台架中，获得所述氢气循环系统在所述第一控制信号和所述第二控制信号下对应的阳极入口压力以及氢气流量。
可选地，所述测试台架包括引射器、电堆、第一氢气流量计以及第二氢气流量计；所述采集模块13具体用于：将所述第一控制信号和所述第二控制信号输入至所述测量台架中，并通过所述第一氢气流量计采集流入所述测试台架的第一氢气流量；通过所述第二氢气流量计采集所述引射器引入所述电堆的第二氢气流量。
可选地，所述第二确定模块14具体用于：根据所述第一氢气流量和所述第二氢气流量，确定所述氢气循环系统的氢气利用率；利用系统辨识方法，对所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述阳极入口压力以及所述氢气利用率进行分析处理，以获得所述氢气循环系统的传递函数矩阵，所述传递函数矩阵用于描述所述阳极入口压力、所述氢气利用率与氢气比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系；根据所述传递函数矩阵，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值。
可选地，所述传递函数矩阵包括第一系数、第二系数、第三系数以及第四系数，所述第二确定模块14具体用于：根据所述第一系数和所述第二系数，确定所述氢气流量补偿值；根据所述第三系数和所述第四系数，确定所述压力补偿值。
可选地，所述第二确定模块14还用于：根据所述传递函数矩阵，搭建所述氢气循环系统的传递函数模型；根据所述传递函数模型、所述压力补偿值以及所述氢气流量补偿值，确定所述氢气循环系统对应的控制模型，所述控制模型用于控制所述氢气循环系统中的所述比例阀开度和所述尾排阀开度；获取流入所述氢气循环系统的预设氢气流量以及预设阳极入口压力；将所述预设氢气流量和所述预设阳极入口压力输入至所述控制模型，以获得所述控制模型输出的预测氢气流量以及预测阳极入口压力；若所述预测氢气流量与所述预设氢气流量以及预测阳极入口压力与所述预设阳极入口压力的偏差大于预设阈值，则调整所述压力补偿值以及所述氢气流量补偿值。
可选地，所述控制模型包括用于控制所述比例阀开度的第一PID控制器以及用于控制所述尾排阀的第二PID控制器；所述控制模块15具体用于：获取当前工况下所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气利用率；将所述阳极入口压力以及氢气利用率输入至所述控制模型，确定所述第一PID控制器对应的第一控制量以及所述第二PID控制量对应的第二控制量；根据所述压力补偿值调整所述第一控制量，获得所述氢气比例阀对应的目标控制量，并根据所述比例阀对应的目标控制量对所述比例阀开度进行控制；根据所述氢气流量补偿值调整所述第二控制量，获得所述尾排阀对应的目标控制量，并根据所述尾排阀对应的目标控制量对所述尾排阀开度进行控制。
图12所示装置可以执行前述实施例中的步骤，详细的执行过程和技术效果参见前述实施例中的描述，在此不再赘述。
在一个可能的设计中，上述图13所示燃料电池氢气循环系统的控制装置的结构可实现为一电子设备。如图14所示，该电子设备可以包括：处理器21、存储器22、通信接口23。其中，存储器22上存储有可执行代码，当所述可执行代码被处理器21执行时，使处理器21至少可以实现如前述实施例中提供的燃料电池氢气循环系统的控制方法。
另外，本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器至少可以实现如前述实施例中提供的燃料电池氢气循环系统的控制。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，C语言、VHDL语言、Verilog语言、面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种燃料电池氢气循环系统的控制方法，所述氢气循环系统包括电堆、用于控制所述电堆的阳极入口压力的比例阀、尾排阀，其特征在于，所述方法包括：
获取所述比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围；
根据所述预设开度变化范围，分别确定所述比例阀对应的第一控制信号以及所述尾排阀对应的第二控制信号；
采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量；
根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，所述压力补偿值用于表征所述尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，所述氢气流量补偿值用于表征所述比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度；
根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量，包括：
将所述第一控制信号和所述第二控制信号输入至所述测试台架中的台架控制器，获得所述氢气循环系统在所述第一控制信号和所述第二控制信号下对应的阳极入口压力以及氢气流量；
其中，所述测试台架为预先搭建且用于模拟所述氢气循环系统的运行，所述测量台架包括台架控制器，所述台架控制器用于控制比例阀以及尾排阀。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试台架包括引射器、电堆、第一氢气流量计以及第二氢气流量计；
所述将所述第一控制信号和所述第二控制信号输入到所述测试台架中的台架控制器，获得所述氢气循环系统在所述第一控制信号和所述第二控制信号下对应的阳极入口压力以及氢气流量，包括：
将所述第一控制信号和所述第二控制信号输入至所述测量台架中的台架控制器，并通过所述第一氢气流量计采集流入所述测试台架的第一氢气流量；
通过所述第二氢气流量计采集所述引射器引入所述电堆的第二氢气流量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，包括：
根据所述第一氢气流量和所述第二氢气流量，确定所述氢气循环系统的氢气利用率；
利用系统辨识方法，对所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述阳极入口压力以及所述氢气利用率进行分析处理，以获得所述氢气循环系统的传递函数矩阵，所述传递函数矩阵用于描述所述阳极入口压力、所述氢气利用率与氢气比例阀开度、尾排阀开启频率的耦合关系；
根据所述传递函数矩阵，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传递函数矩阵包括第一系数、第二系数、第三系数以及第四系数，所述根据所述传递函数矩阵，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，包括：
根据所述第一系数和所述第二系数，确定所述氢气流量补偿值；
根据所述第三系数和所述第四系数，确定所述压力补偿值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述传递函数矩阵，搭建所述氢气循环系统的传递函数模型；
根据所述传递函数模型、所述压力补偿值以及所述氢气流量补偿值，确定所述氢气循环系统对应的控制模型，所述控制模型用于控制所述氢气循环系统中的所述比例阀开度和所述尾排阀开度；
获取流入所述氢气循环系统的预设氢气流量以及预设阳极入口压力；
将所述预设氢气流量和所述预设阳极入口压力输入至所述控制模型，以获得所述控制模型输出的预测氢气流量以及预测阳极入口压力；
若所述预测氢气流量与所述预设氢气流量以及预测阳极入口压力与所述预设阳极入口压力的偏差大于预设阈值，则调整所述压力补偿值以及所述氢气流量补偿值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制模型包括用于控制所述比例阀开度的第一PID控制器以及用于控制所述尾排阀的第二PID控制器；根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行，包括：
获取当前工况下所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气利用率；
将所述阳极入口压力以及氢气利用率输入至所述控制模型，确定所述第一PID控制器对应的第一控制量以及所述第二PID控制量对应的第二控制量；
根据所述压力补偿值调整所述第一控制量，获得所述氢气比例阀对应的目标控制量，并根据所述比例阀对应的目标控制量对所述比例阀开度进行控制；
根据所述氢气流量补偿值调整所述第二控制量，获得所述尾排阀对应的目标控制量，并根据所述尾排阀对应的目标控制量对所述尾排阀开度进行控制。
8.一种燃料电池氢气循环系统的控制装置，所述氢气循环系统包括电堆、用于控制所述电堆的阳极入口压力的氢气比例阀、尾排阀，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述比例阀和所述尾排阀各自对应的预设开度变化范围；
第一确定模块，用于根据所述预设开度变化范围，分别确定所述比例阀对应的第一控制信号以及所述尾排阀对应的第二控制信号；
采集模块，用于采用所述第一控制信号和所述第二控制信号，控制所述比例阀和所述尾排阀，并采集所述氢气循环系统对应的阳极入口压力以及氢气流量；
第二确定模块，用于根据所述阳极入口压力以及氢气流量，确定所述压力补偿值和所述氢气流量补偿值，所述压力补偿值用于表征所述尾排阀开度变化对阳极入口压力的影响程度，所述氢气流量补偿值用于表征所述比例阀开度变化对氢气利用率的影响程度；
控制模块，用于根据所述压力补偿值调整所述比例阀的开度以及根据所述氢气流量补偿值调整所述尾排阀的开度，以控制所述氢气循环系统的运行。
9.一种控制设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的燃料电池氢气循环系统的控制方法。
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；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的燃料电池氢气循环系统的控制方法。
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