[發明專利]一種車載氫系統的控制方法、裝置及車載氫系統

有效

• 申請號: 202010027049.1
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111244507B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李賀;張濤;張龍海;蔣尚峰;司耀輝;李維國
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04746
• 分類號: H01M8/04746;H01M8/04992;B60L58/30
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東;黃晶

本發明涉及一種車載氫系統的控制方法、裝置及車載氫系統，屬于燃料電池客車領域。方法包括：建立車載氫系統輸出氣體的壓力預測模型，根據壓力預測模型確定用于控制車載氫系統輸出氣體壓力的壓力預測值；計算壓力預測值與設定的目標壓力值間的差值，得到預測誤差；獲取車載氫系統輸出氣體的實際壓力值，計算實際壓力值與目標壓力值間的差值，得到實際誤差；比較預測誤差和實際誤差，當預測誤差小于實際誤差時，利用壓力預測模型輸出下一時刻的壓力預測值，作為下一時刻的目標壓力，控制車載氫系統輸出氣體。本發明通過預先判斷車載氫系統輸出壓力的變化趨勢，提前調節車載氫系統輸出氣體的壓力，使供給的氫氣能夠滿足燃料電池系統的需求。

技術領域

本發明屬于新能源汽車的燃料電池客車領域，具體涉及一種車載氫系統的控制方法、裝置及車載氫系統。

背景技術

車載氫系統作為燃料電池系統的燃料供給總成，其主要作用是需要將高壓儲氫瓶中的35MPa高壓氫氣通過壓力調節閥減為1MPa以下的低壓氫氣，以滿足燃料電池系統內部化學反應所需的氣體流量和壓力。然而，燃料電池客車的工況是不斷變化的，燃料電池系統輸出的功率隨整車工況時刻變化，使得所需的氫氣量隨之變化，尤其面臨爬坡、急加速等工況時，燃料電池系統輸出功率變化幅度較大，對氫氣的需求量急劇增大，造成低壓氫氣壓力出現大幅波動，當某一時刻的氫氣流量或壓力無法滿足燃料電池系統需求時，燃料電池系統將發出報警信息，影響燃料電池系統和整車的正常運行。

由于控制氫氣流量及壓力的機械裝置(壓力調節器)自身動態響應時間多為秒級，而氫氣發生的化學反應為毫秒級，供需產生了時間維度上的不匹配，且事后流量和壓力的調節屬于被動調節，無法滿足燃料電池系統對氫氣的實時需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種車載氫系統的控制方法與裝置，用于解決現有技術的控制方法無法滿足燃料電池系統對氫氣的需求問題。

基于上述目的，一種車載氫系統的控制方法的技術方案如下：

建立車載氫系統輸出氣體的壓力預測模型，根據所述壓力預測模型，確定用于控制車載氫系統輸出氣體壓力的壓力預測值；計算所述壓力預測值與目標壓力值之間的差值，得到預測誤差；

獲取所述車載氫系統輸出氣體的實際壓力值，計算所述實際壓力值與所述目標壓力值之間的差值，得到實際誤差；

比較所述預測誤差和實際誤差，當所述預測誤差小于所述實際誤差時，利用所述壓力預測模型輸出下一時刻的壓力預測值，并作為下一時刻的目標壓力，控制車載氫系統輸出氣體。

基于上述目的，一種車載氫系統的控制裝置的技術方案如下：

包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器中并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現上述車載氫系統的控制方法中的步驟。

上述兩個技術方案的有益效果是：

本發明的車載氫系統的控制方法和裝置，能夠對輸出的氫氣狀態進行預測并調節，滿足燃料電池系統的需求，即通過壓力預測模型預測車載氫系統輸出的氣體壓力，得到壓力預測值；獲取與該壓力預測值對應(指時刻對應)的實際壓力值，將壓力預測值與實際壓力值分別與設定壓力比較作差，得到預測誤差和實際誤差，然后比較這兩個誤差，當預測誤差較小時，將計算的壓力預測值作為目標壓力，控制車載氫系統輸出的氣體壓力。