[發明專利]燃料電池DC/DC變換器的控制方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111372927.4
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114024440A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李剛;彭旭;毛志明;郭玉平;王成林
• 申請（專利權）人: 深圳國氫新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/08
• 代理公司: 深圳市華勤知識產權代理事務所(普通合伙) 44426
• 代理人: 隆毅

本發明公開一種燃料電池DC/DC變換器的控制方法、裝置、設備及存儲介質，該控制方法包括：獲取負載端反饋的需求電流值Is，確定當前狀態的最大輸出電流值Ie；根據所述最大輸出電流值Ie和所述燃料電池DC/DC變換器的模塊數量N，確定所述需求電流值所屬的預設電流區間((X?1)*Ie/N，X*Ie/N]，其中，X∈[1，N]；將所述確定的預設電流區間對應的X值作為模塊開啟數量，控制相應數量的模塊開啟。本發明技術方案，最大程度的減少了燃料電池DC/DC變換器的功率器件的工作數量，使燃料電池DC/DC變換器整體的功率器件開關損耗和通斷損耗占燃料電池輸出功率的比例降低，提升了燃料電池的效率。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，特別涉及一種燃料電池DC/DC變換器的控制方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術。

燃料電池DC/DC變換器作為燃料電池發動機系統的關鍵部件，用于將燃料電池輸出的低壓直流電升壓為高壓直流輸出，為電動汽車提供電能，同時為動力電池充電。DC/DC變換器通過對燃料電池發動機輸出功率的精確控制，實現整車動力系統之間的功率分配以及優化控制。

目前，燃料電池DC/DC變換器通常采用交錯并聯的模式，燃料電池DC/DC變換器的多個模塊并聯，在給負載(例如汽車動力系統)供電時，都是多個模塊同時開啟工作。這種工作方式，在負載端所需的供電功率不高(即需求的電流較小)時，即燃料電池處于較低功率或中等功率輸出狀態，由于各個模塊同時開啟工作，各個模塊的功率器件的都有開關損耗和通斷損耗，則總的開關損耗和通斷損耗占用燃料電池輸出功率的較大比例，導致燃料電池系統的效率較低。

發明內容

本發明提供一種燃料電池DC/DC變換器的控制方法、裝置、設備及存儲介質，旨在提升燃料電池系統的效率。

為實現上述目的，本發明提出的燃料電池DC/DC變換器的控制方法，包括：

獲取負載端反饋的需求電流值Is，確定當前狀態的最大輸出電流值Ie；

根據所述最大輸出電流值Ie和所述燃料電池DC/DC變換器的模塊數量N，確定所述需求電流值所屬的預設電流區間((X-1)*Ie/N，X*Ie/N]，其中，X∈[1，N]；

將所述確定的預設電流區間對應的X值作為模塊開啟數量，控制相應數量的模塊開啟。

優選地，所述控制相應數量的模塊開啟的步驟之后，所述燃料電池DC/DC變換器的控制方法還包括：

對各個開啟的模塊的電流進行均流控制。

優選地，所述對各個開啟的模塊的電流進行均流控制的步驟包括：

根據所述需求電流值Is和所述模塊開啟數量X，確定需求電流平均值Ia，并獲取各個開啟的模塊的當前電流值；

根據獲取的各個開啟的模塊的當前電流值和所述需求電流平均值Ia，分別計算各個開啟的模塊的當前電流值與所述需求電流平均值Ia的偏差及偏差的微分；

將各個開啟的模塊對應的偏差和偏差的微分輸入預設的模糊控制器處理，以得出各個開啟的模塊的占空比增量，并根據得出的占空比增量對應調整各個開啟的模塊的占空比。

優選地，所述確定當前狀態的最大輸出電流值Ie的步驟包括：