[發(fā)明專利]一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010196835.4 | 申請日： | 2020-03-19 |
| 公開（公告）號： | CN111403782A | 公開（公告）日： | 2020-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙興旺;張國強(qiáng);楊紹軍;賈能鈾;張禾 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京億華通科技股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M8/04828 | 分類號： | H01M8/04828;H01M8/04992;B60L58/30 |
| 代理公司： | 北京高文律師事務(wù)所 11359 | 代理人： | 姚李英;趙銳 |
| 地址： | 100192 北京市海淀區(qū)西*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 燃料電池 系統(tǒng) 功率 控制 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法，包括：燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)；判斷燃料電池系統(tǒng)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，若“是”獲取乘車需求功率Preq；根據(jù)預(yù)先得到功率?電流關(guān)系求得目標(biāo)電流Ireq并使燃料電池的輸出電流Iout等于目標(biāo)電流Ireq；獲取燃料電池的實(shí)際輸出功率Po并判斷實(shí)際輸出功率是否處于穩(wěn)態(tài)，若“是”計(jì)算功率偏差并判斷率偏差ΔP＝Preq?Po是否大于等于預(yù)設(shè)的閾值Pt，若“是”根據(jù)輸出電流Iout、需求功率Preq和功率偏差ΔP計(jì)算電流偏差ΔI；使燃料電池的輸出電流等于Iout+ΔI。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于：不依賴極化曲線的辨識過程對燃料電池電堆的最大凈輸出功率進(jìn)行估算，適用于更多的應(yīng)用場景；不會(huì)引起電堆輸出電流波動(dòng)且不會(huì)加速電堆的壽命衰減。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及燃料電池車輛控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法。
背景技術(shù)
氫燃料電池是一種將氫與氧反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置，具有發(fā)電效率高，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理是氫氣和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，生成水的同時(shí)輸出電能。由于燃料電池單體的電壓通常小于1V,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要將上百片單體串聯(lián)組成燃料電池電堆，并匹配相應(yīng)的外圍附件，構(gòu)成燃料電池系統(tǒng)。
由于燃料電池電堆的性能會(huì)隨著使用時(shí)間的增長而不斷衰減，效率降低，難以滿足燃料電池汽車對功率的需求，從而導(dǎo)致動(dòng)力性的下降，因此需要對燃料電池系統(tǒng)輸出功率進(jìn)行在線自適應(yīng)控制，以確保燃料電池系統(tǒng)對整車需求功率的實(shí)時(shí)響應(yīng)。但由于燃料電池固有的特性，其輸出功率的大范圍波動(dòng)會(huì)加快性能的衰減速率，因此需要謹(jǐn)慎選取自適應(yīng)控制的方法，避免出現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)輸出功率的大范圍波動(dòng)。
現(xiàn)有的技術(shù)方案通常是先估算燃料電池電堆的極化曲線(燃料電池堆的在線自適應(yīng)極化曲線估算用的算法，通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司，公開號CN101237064B；基于極化曲線估計(jì)的燃料電池系統(tǒng)最大凈功率計(jì)算方法及系統(tǒng)，同上，公開號CN101533073B)，該系列專利提出了一種基于理論模型在線辨識極化曲線的方法，并在該方法的基礎(chǔ)上估計(jì)電堆的最大凈輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對電堆衰減后的功率控制。但該方法在實(shí)施過程中，由于依賴于極化曲線的辨識過程，而該過程存在數(shù)據(jù)收集不充分的問題，該問題會(huì)導(dǎo)致后續(xù)步驟無法實(shí)施以及數(shù)據(jù)收集期間無法實(shí)現(xiàn)功率自適應(yīng)控制。
綜上所述，需要提供一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法,其中所述燃料電池系統(tǒng)的功率控制方法包括多個(gè)步驟：
步驟1：燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)并將k設(shè)為0；
步驟2：判斷燃料電池系統(tǒng)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，若“是”，執(zhí)行步驟3；
步驟3：獲取乘車需求功率Preq；
步驟4：根據(jù)預(yù)先得到功率-電流關(guān)系求得目標(biāo)電流Ireq并使燃料電池的輸出電流Iout等于目標(biāo)電流Ireq；
步驟5：獲取燃料電池的實(shí)際輸出功率Po并判斷實(shí)際輸出功率是否處于穩(wěn)態(tài)，若“是”，執(zhí)行步驟6；
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