[發(fā)明專利]燃料電池DC-DC控制方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010861729.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112187046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;吳峰志;彭暉;彭旭;毛志明;郭玉平;王成林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳國(guó)氫新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/156
• 分類號(hào): H02M3/156;H02M1/08;H02J1/00;B60L58/30
• 代理公司: 深圳市華勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44426
• 代理人: 隆毅

本發(fā)明公開(kāi)一種燃料電池DC?DC控制方法，包括：采集輸入電流值、輸入電壓值和輸出電壓值；根據(jù)輸入電壓值和給定的功率值計(jì)算當(dāng)前控制周期的電感電流值，將電感電流值的大小設(shè)定為下一控制周期的輸入電流上限值；將輸出電壓值與輸出電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，并由電壓環(huán)對(duì)比較值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，以得到輸入電流設(shè)定值；將輸入電流設(shè)定值與輸入電流上限值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)輸入電流設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)；將調(diào)節(jié)后的輸入電流設(shè)定值與輸入電流值進(jìn)行比較，并由電流環(huán)對(duì)比較值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，以得到下一控制周期的占空比值；根據(jù)占空比值對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。本發(fā)明通過(guò)輸入電流上限值對(duì)輸入電流環(huán)的電流進(jìn)行準(zhǔn)確控制，以達(dá)到降低輸入電流超調(diào)量的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，特別涉及一種燃料電池DC-DC控制方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車一樣，必須具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，以便應(yīng)對(duì)不同的路況。而為滿足機(jī)動(dòng)性的要求，燃料電池汽車驅(qū)動(dòng)所需功率會(huì)有較大的波動(dòng)，這與燃料電池的輸出特性“偏軟”是相互矛盾的。另一方面，燃料電池的輸出功率若波動(dòng)較大，其效率會(huì)大大下降，影響其機(jī)動(dòng)性能。

因此，若以燃料電池作為電源直接驅(qū)動(dòng)，一方面輸出特性“偏軟”，另一方面電池燃料電池的輸出電壓較低。為此，在燃料電池與汽車驅(qū)動(dòng)之間加入DC-DC轉(zhuǎn)換器，燃料電池和DC-DC轉(zhuǎn)換器共同組成電源對(duì)外供電，以通過(guò)DC-DC轉(zhuǎn)換器將不可調(diào)的直流電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定、可控的直流電源。

然而，現(xiàn)有的燃料電池DC-DC轉(zhuǎn)換器通常采用輸入電壓外環(huán)和輸入電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制方法，這種控制方法容易出現(xiàn)較大的超調(diào)量，導(dǎo)致DC-DC轉(zhuǎn)換器在重載和滿載時(shí)出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種燃料電池DC-DC控制方法，旨在解決現(xiàn)有的燃料電池DC-DC控制方法存在超調(diào)量較大的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種燃料電池DC-DC控制方法，該燃料電池DC-DC控制方法包括：采集輸入電流值、輸入電壓值和輸出電壓值；根據(jù)所述輸入電壓值和給定的功率值計(jì)算當(dāng)前控制周期的電感電流值，并將所述電感電流值的大小設(shè)定為下一控制周期的輸入電流上限值；將所述輸出電壓值與輸出電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，并經(jīng)由電壓環(huán)控制器對(duì)比較值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，以得到輸入電流設(shè)定值；將所述輸入電流設(shè)定值與所述輸入電流上限值進(jìn)行比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述輸入電流設(shè)定值進(jìn)行飽和調(diào)節(jié)；將調(diào)節(jié)后的所述輸入電流設(shè)定值與所述輸入電流值進(jìn)行比較，并經(jīng)由所述電流環(huán)控制器對(duì)比較值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，以得到下一控制周期的占空比值；根據(jù)所述占空比值對(duì)所述功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述將輸入電流設(shè)定值與電感電流值進(jìn)行比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述輸入電流設(shè)定值進(jìn)行飽和調(diào)節(jié)包括：若所述輸入電流設(shè)定值大于所述輸入電流上限值，則將所述輸入電流設(shè)定值調(diào)整為所述輸入電流上限值的大小；若所述輸入電流設(shè)定值小于或等于所述輸入電流上限值，則無(wú)需對(duì)所述輸入電流設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述燃料電池DC-DC控制方法還包括：對(duì)所述燃料電池DC-DC進(jìn)行初始化及自檢；在完成所述初始化及自檢操作后，根據(jù)所述燃料電池系統(tǒng)所需的功率值，觸發(fā)所述燃料電池DC-DC轉(zhuǎn)換器的控制程序。