一种燃料电池系统的进气控制方法、装置、系统存储介质制造方法及图纸

技术编号:32785284 阅读:12 留言:0更新日期:2022-03-23 19:44
本发明专利技术公开了一种燃料电池系统的进气控制方法、装置、系统存储介质。燃料电池系统的进气控制方法包括:判断电堆的输出电流是否与期望值相同;若输出电流与期望值不同,则获取与期望值对应的空气进气质量流量、获取与期望值对应的环境参量、获取当前的环境参量;根据与期望值对应的空气进气质量流量、与期望值对应的环境参量以及当前的环境参量确定空压机的修正进气质量流量,根据修正进气质量流量确定修正空压机控制目标量;利用修正空压机控制目标量控制空压机运行。标量控制空压机运行。标量控制空压机运行。

【技术实现步骤摘要】
为标定系数,其中,所述期望值对应的环境温度一定时,K1以及K2的数值与当前的环境温度相关。
[0016]可选的,根据所述期望值对应的环境参量与所述当前的环境参量确定标定矩阵表;
[0017]根据所述标定矩阵表确定空压机的修正进气质量流量,根据所述标定矩阵表确定所述修正空压机控制目标量。
[0018]可选的,所述空压机控制目标量为空压机的理论转速,所述修正空压机目标量为空压机的目标转速。
[0019]可选的,根据下述公式确定与所述期望值对应的空气进气质量流量:
[0020]V
b
=W0+W1I+W2I2…
+W
n
I
n
[0021]式中,W0至W
n
为标定系数,W0至W
n
和与所述期望值对应的环境参量相关,I为所述期望值。
[0022]第二方面,本专利技术实施例还提供了一种燃料电池系统的进气控制装置,包括进气控制单元,所述进气控制单元用于:
[0023]判断电堆的输出电流是否与期望值相同;
[0024]若所述输出电流与所述期望值不同,则获取与所述期望值对应的空压机控制目标量、获取与所述期望值对应的环境参量、获取当前的环境参量;
[0025]根据所述期望值对应的环境参量与所述当前的环境参量确定空压机的修正进气质量流量,根据所述修正进气质量流量确定修正空压机控制目标量;
[0026]利用所述修正空压机控制目标量控制空压机运行。
[0027]第三方面,本专利技术实施例还提供了一种燃料电池系统,包括控制器,所述控制器配置有可执行程序,所述可执行程序运行时实现本专利技术实施例记载的燃料电池系统的进气控制方法。
[0028]第四方面,本专利技术实施例还提供了一种存储介质,存储有可执行程序,所述可执行程序运行时实现本专利技术实施例记载的燃料电池系统的进气控制方法。
[0029]与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:
[0030]1.本专利技术提出的进气控制方法中,实时检测燃料电池的输出电流,当燃料电池的输出电流与期望电流不同时,确定当前的环境参量,基于环境参量确定用于将输出电流补偿至期望电流的修正进气质量流量,再通过修正进气质量流量确定对应的修正空压机控制目标量,进而实现调整空压机的空气质量流量,使燃料电池可以输出期望电流。
[0031]2.本专利技术提出的进气控制方法中,基于环境参量确定用于控制空压机的控制量,不涉及复杂的传感器信号获取,不需要针对进气控制方法配置额外的传感器件,进气控制方法可以直接配置在现有的燃料电池系统中,进气控制方法易用性强。
附图说明
[0032]图1是实施例中的进气控制方法流程图;
[0033]图2是实施例中的进气控制装置示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0035]实施例一
[0036]图1是实施例中的进气控制方法流程图,参考图1,本实施例提出一种燃料电池系统的进气控制方法,其包括:
[0037]S101.判断电堆的输出电流是否与期望值相同。
[0038]示例性的,本实施例中,进气控制方法适用于燃料电池工作时针对空压机的空气进气量控制,相应的,电堆为构成燃料电池的电堆。
[0039]示例性的,本实施例中,期望值为满足某种工况时,需要燃料电池输出的电流。
[0040]示例性的,本实施例中,当燃料电池的电流输出稳定时,判断燃料电池的实时电流输出是否与期望电流相同。
[0041]S102.若输出电流与期望值不同,则获取与期望值对应的空气进气质量流量、获取与期望值对应的环境参量、获取当前的环境参量。
[0042]示例性的,本实施例中,环境参量可以为环境温度、环境压力、环境湿度中的一种或几种。
[0043]本实施例中,与期望值对应的环境参量指设定的环境参量标准值,以环境温度为例,与期望值对应的环境温度可以设定为25℃,其中,25℃作为标定燃料电池不同反应条件(例如不同氢气进气量、不同氧气进气量等)下输出电流值的环境温度值。
[0044]本实施例中,与期望值对应的空气进气质量流量指按照设定的环境参量标准值(例如环境温度为25℃、大气压为标准大气压)进行燃料电池标定试验时,与期望电流相对应的空气进气质量流量。
[0045]在一种可实施方案中,根据下述公式确定与期望值对应的空气进气质量流量:
[0046]V
b
=W0+W1I+W2I2…
+W
n
I
n
[0047]式中,W0至W
n
为标定系数,W0至W
n
和与期望值对应的环境参量相关,I为期望电流。
[0048]示例性的,当环境参量为环境温度时,一个环境温度对应一组标定系数,例如,环境温度为20℃时对应一组标定系数;环境温度为25℃时对应一组标定系数。
[0049]S103.根据与期望值对应的空气进气质量流量、与期望值对应的环境参量以及当前的环境参量确定空压机的修正进气质量流量。
[0050]示例性的,当环境参量与进行标定试验时设定的环境参量标准值不同时,由于相同空气质量流量下参与反应的氧气分子数量不同,若按照与环境参量标准值相对应的控制量进行空压机控制,通常情况下会导致燃料电池的输出电流与期望电流存在一定偏差。
[0051]本实施例中,修正进气质量流量用于当环境参量与环境参量标准值不同时,使燃料电池可以输出期望电流。
[0052]示例性的,本实施例中,可以基于数学模型、经验公式、标定试验等方式通过与期望值对应的空气进气质量流量、与期望值对应的环境参量以及当前的环境参量确定空压机的修正进气质量流量。
[0053]S104.根据修正进气质量流量确定修正空压机控制目标量。
[0054]示例性的,以容积式空压机为例,容积式空压机的一个工作循环包括吸气

压缩

排气,其中,在压缩环节,容积式空压机工作时将气体密封在一个压缩腔中,通过缩小压缩腔的容积,使气体增压。
[0055]容积式空压机在工作时间歇性的吸气、排气,基于容积式空压机的工作方式,容积式空压机一个工作循环内的平均气体质量流量可按如下方式确定:
[0056][0057]式中,λ
v
为容积系数,λ
p
为压力系数,λ
r
为温度系数,λ
l
为泄漏系数,n为空压机转速,V
h
为气缸的行程容积,P
s
为吸气压力,R
g
为气体常数,T
s
为吸气温度。
[0058]示例性的,上述公式中的任一一种参数或几种参数的组合均可以作为本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的进气控制方法,其特征在于,包括:判断电堆的输出电流是否与期望值相同;若所述输出电流与所述期望值不同,则获取与所述期望值对应的空气进气质量流量、获取与所述期望值对应的环境参量、获取当前的环境参量;根据与所述期望值对应的空气进气质量流量、与所述期望值对应的环境参量以及所述当前的环境参量确定空压机的修正进气质量流量,根据所述修正进气质量流量确定修正空压机控制目标量;利用所述修正空压机控制目标量控制空压机运行。2.如权利要求1所述的燃料电池系统的进气控制方法,其特征在于,所述环境参量包括环境温度、环境压力或者环境湿度。3.如权利要求2所述的燃料电池系统的进气控制方法,其特征在于,所述环境参量为环境温度,根据下述公式确定空压机的修正进气质量流量:式中,V
b
为与所述期望值对应的空气进气质量流量,V
m
为修正进气质量流量,T
n
为与所述期望值对应的环境温度,T
b
为当前环境温度,P
amb
为当前的大气压力,P
eff
为压力传感器的大气压测量值,P
n
为设定的大气压,K为压缩因子。4.如权利要求2所述的燃料电池系统的进气控制方法,其特征在于,所述环境参量为环境温度,根据下述公式确定空压机的修正进气质量流量:V
m
=K1V
b
+K2式中,V
m
为修正进气质量流量,V
b
为与所述期望值对应的进气质量流量,K1以及K2为标定系数,其中,所述期望值对应的环境温度一定时,K1以及K2的数值与当前的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李明阳李伟赵小军王彦波
申请(专利权)人:山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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