【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，特别涉及一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法、装置、及设备。
技术介绍
1、氢燃料电池是一种通过电化学反应将化学能转换成电能的发电装置，具有高效率、低污染等优点，在汽车、非道路等领域有着良好的应用前景。燃料电池系统的可靠性、冷启动性能是阻碍其商业化的关键问题。
2、现有技术中，主要是通过外部辅助加热升温和内部自反应升温的方法实现燃料电池的冷启动。外部辅助加热方式可以一定程度上满足冷启动需求，但需要增加额外的加热设备，不仅占用空间还需要消耗大量的蓄电池能量，同时也增加了整体成本，所以内部自反应升温的方式将是未来发展趋势。内部自反应升温主要包括：控制电堆输出特性自升温、通过氧饥饿自反应进行升温、通过向电堆内通入反应气体混合物自升温。但综合来说，以丰田汽车为代表的氧饥饿自反应升温方法，具有最佳的节能效果，比其他加热方案更加有效，但其难点是对于控制策略以及单体电池的一致性要求很高，控制不当有损坏电池的风险。
3、相关技术中，丰田汽车的专利cn113540530a、cn113745594a、cn113745605a均公开了燃料电池冷启动时的氧饥饿控制方法。然而，该方法需要对电堆在不同的温度、进气湿度、入堆空气流量及入堆空气压力等各种环境边界条件下的浓差过电势进行测量作为氧饥饿控制的前馈输入；由于环境边界一直是不断变化的，且在量产后单体电池一致性往往很难控制，造成上述前馈输入很难得到准确值，导致了该方法在不同的燃料电池使用时难以保证实施一致性和安全性。因此，有必要在丰田汽车公开的氧饥饿控制方法的
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法、装置、及设备，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
3、第一方面，本申请提供了一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，所述方法应用于计算机设备当中，所述方法包括：
4、获取燃料电池电堆的实际电流以及实际电压；
5、基于所述燃料电池电堆的实际电流查询氧饥饿冷启动目标电压曲线，确定氧饥饿冷启动目标电压；
6、根据所述氧饥饿冷启动目标电压以及所述燃料电池电堆的实际电压，对过量空气系数进行全闭环控制并进行上限值限制和下限值限制后，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数；
7、基于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数，确定目标空气流量；其中，所述目标空气流量为所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数与当前目标电流对应的理论空气流量的乘积；
8、根据所述目标空气流量，调节不同电流下的入堆空气流量，使所述燃料电池电堆的实际电压稳定在所述氧饥饿冷启动目标电压附近。
9、在一种可能的实现方式中，所述获取燃料电池电堆的实际电流以及实际电压之前，还包括：
10、确定氧饥饿冷启动模式的启动条件。
11、在一种可能的实现方式中，所述确定氧饥饿冷启动模式的启动条件，包括：
12、获取燃料电池电堆的进水温度以及出水温度；
13、基于所述燃料电池电堆的进水温度以及出水温度，确定启动参考温度；其中，所述启动参考温度为所述进水温度以及所述出水温度中小的一者；
14、响应于所述启动参考温度小于预设启动界限温度，启动所述氧饥饿冷启动模式。
15、在一种可能的实现方式中，所述根据所述氧饥饿冷启动目标电压以及所述燃料电池电堆的实际电压，对过量空气系数进行全闭环控制并进行上限值限制和下限值限制后，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数，包括：
16、根据所述氧饥饿冷启动目标电压以及所述燃料电池电堆的实际电压，确定冷启动电压差；
17、基于所述冷启动电压差，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的闭环修正值；
18、获取燃料电池电堆的累积使用时间；
19、根据所述燃料电池电堆的累积使用时间，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值；
20、基于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值；
21、根据所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值以及所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的闭环修正值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值；
22、基于所述燃料电池电堆的累积使用时间以及实际电流，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值以及氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值；
23、根据所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值、所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值以及所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数。
24、在一种可能的实现方式中，所述基于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值，包括：
25、响应于所述燃料电池进入氧饥饿冷启动模式时，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值等于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值；
26、响应于所述燃料电池进入氧饥饿冷启动模式之后，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值等于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值；
27、其中，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值为所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数在上一控制周期的值。
28、在一种可能的实现方式中，所述根据所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值、所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值以及所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数，包括：
29、响应于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值＜所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值时，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数取所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值；
30、响应于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值≤所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值≤所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值时，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数取所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值；
31、响应于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值＞所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值时，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数取所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上限值。
32、在一种可能的实现方式中，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值均随所述燃料电池电堆的累积使用时间的增加而逐渐加大。
33、第二方面，本申请提供了一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制装置，所述装置适用于如上所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，所述装置包括：
34、电堆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述方法应用于计算机设备当中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述获取燃料电池电堆的实际电流以及实际电压之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述确定氧饥饿冷启动模式的启动条件，包括：
4.根据权利要求1所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述根据所述氧饥饿冷启动目标电压以及所述燃料电池电堆的实际电压，对过量空气系数进行全闭环控制并进行上限值限制和下限值限制后，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数，包括：
5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述基于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值，包括：
6.根据权利要求4所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述根据所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的基础值、所述
7.根据权利要求4所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的下限值均随所述燃料电池电堆的累积使用时间的增加而逐渐加大。
8.一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制装置，所述装置适用于权利要求1至7任一所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述装置包括：
9.根据权利要求8所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：
10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述方法应用于计算机设备当中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述获取燃料电池电堆的实际电流以及实际电压之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述确定氧饥饿冷启动模式的启动条件，包括：
4.根据权利要求1所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述根据所述氧饥饿冷启动目标电压以及所述燃料电池电堆的实际电压，对过量空气系数进行全闭环控制并进行上限值限制和下限值限制后，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数，包括：
5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，所述基于所述氧饥饿冷启动目标过量空气系数的初始值以及氧饥饿冷启动目标过量空气系数的上一时刻值，确定氧饥饿冷启动目标过量空气系数的全闭环基础值，包括：
6.根据权利要求4所述的基于燃料电池的氧饥饿冷启动控制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，杨文燕，王毅博，郭显斌，臧彦斌，
申请(专利权)人：无锡威孚高科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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