燃料电池的供气控制方法、装置和系统以及轨道车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池的供气控制方法、装置和系统以及轨道车辆。其中，该方法包括：基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数；当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于标准过量系数；如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过量系数调高至预设的过量系数。本发明专利技术解决了现有的燃料电池在用电量需求增大时响应速度比较慢的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的供气控制方法、装置和系统以及轨道车辆
本专利技术涉及燃料电池控制领域，具体而言，涉及一种燃料电池的供气控制方法、装置和系统以及轨道车辆。
技术介绍
燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的发电装置，通过将燃料和空气分别送进燃料电池，便可产生电能。由于燃料电池在反应过程中不涉及燃烧，其能量转换效率不受卡诺循环的限制，可以达到很高的发电效率。因此，燃料电池作为一种无污染、热转换率高的新型能源，被广泛应用于有轨电车和地铁的供电系统中，为车厢中的空调、照明灯、电视等设施供电。在燃料电池供电过程中，当用电器的工作功率增大时，需要提高燃料电池的供电电流。为了提高燃料电池的供电电流，现有技术采用的方案是根据用电器当前的工作功率，计算出需要输给燃料电池的氢气和空气的反应流量，再根据当前实时检测的氢气和空气的流量，来调节输入到燃料电池的氢气和空气流量，从而提升燃料电池的供电功率。由于上述方案在用电器工作功率增大以后，才根据用电器当前的工作功率计算出需要增加的氢气流量和空气流量，来调节输入到燃料电池的氢气和空气流量，这个过程中，电流的变化在微秒级别，而气流调节速度在秒级别，因而，燃料电池的响应存在一定的延时，会造成燃料电池的响应速度较慢的结果。针对上述的现有的燃料电池在用电量需求增大时响应速度比较慢问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种燃料电池的供气控制方法、装置和系统以及轨道车辆，以至少解决现有的燃料电池在用电量需求增大时响应速度比较慢的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种燃料电池的供气控制方法，包括：基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数；当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于标准过量系数；如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过量系数调高至预设的过量系数。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种燃料电池的供气控制装置，包括：输入模块，用于基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数；第一检测模块，用于当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于标准过量系数；控制模块，用于如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过量系数调高至预设的过量系数。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种燃料电池的供气控制系统，包括：燃料电池，用于在轨道车辆上电之后，为轨道车辆的辅助系统供电；气体输入装置，与上述燃料电池连接，用于基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数；控制器，与上述气体输入装置连接，用于当目标对象的工作功率增大时，如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过量系数调高至预设的过量系数。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种轨道车辆，包括上述燃料电池的供气控制系统。在本专利技术实施例中，采用输入燃料电池的气流量大于实际需求值的方式，通过基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数；当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于标准过量系数；如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过量系数调高至预设的过量系数，达到了当用电器功率增大时，燃料电池可以以较快的反应速度提供所需的功率的目的，从而实现了提升燃料电池的响应速度的技术效果，进而解决了现有的燃料电池在用电量需求增大时响应速度比较慢的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种燃料电池的供气控制方法流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的燃料电池的供气控制方法流程图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的燃料电池的供气控制方法流程图；图4是根据本专利技术实施例的一种可选的燃料电池的供气控制方法流程图；图5是根据本专利技术实施例的一种可选的燃料电池的供气控制方法流程图；图6是根据本专利技术实施例的一种优选的燃料电池的供气控制方法流程图；图7是根据本专利技术实施例的一种优选的燃料电池的供气控制方法流程图；图8是根据本专利技术实施例的一种燃料电池的供气控制装置示意图；以及图9是根据本专利技术实施例的一种燃料电池的供气控制系统示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种燃料电池的供气控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的一种燃料电池的供气控制方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，预设的过量系数大于标准过量系数。在上述步骤中，上述过量系数可以是反应气体实际进气量与理论进气量的比值；上述反应气体可以是燃料气体和氧气的混合气体，也可以是燃料气体和空气的混合气体；上述标准过量系数是可以满足正常用电量的情况下，根据燃料电池需要提供的供电功率计算出的理论进气量与实际进气量的比值；上述预设的过量系数可以为大于标准过量系数的一个值，按照预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池。在一种可选的实施例中，上述反应气体可以是氢气和空气的混合气体。步骤S104，当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于标准过量系数。在上述步骤中，上述目标对象可以是由燃料电池供电的用电器设备，例如，可以是空调，照明灯、电视等；当上述目标对象(用电器设备)的工作功率增大时，根据用电器设备当前的工作功率计算出燃料电池需要提供的理论进气量，并根据燃料电池当前需要提供的理论进气量可以计算当前的过量系数，可以实时或定时判断当前的过量系数是否小于等于标准过量系数。在一种可选的实施例中，以反应气体可以是氢气和空气的混合气体为例，其中，氢气的标准过量系数可以是1.5，空气的标准过量系数可以是2.0。可选地，上述目标对象可以是空调。步骤S106，如果检测到的过量系数小于等于标准过量系数，则将当前的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池的供气控制方法，其特征在于，包括：基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，所述预设的过量系数大于标准过量系数；当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于所述标准过量系数；如果检测到的过量系数小于等于所述标准过量系数，则将所述当前的过量系数调高至所述预设的过量系数。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的供气控制方法，其特征在于，包括：基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，所述预设的过量系数大于标准过量系数；当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等于所述标准过量系数；如果检测到的过量系数小于等于所述标准过量系数，则将所述当前的过量系数调高至所述预设的过量系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池之前，所述方法还包括：初始状态下，获取所述燃料电池的标准过量系数与电流的输出量的对应关系；将所述燃料电池的标准过量系数调高至所述预设的过量系数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述当前的过量系数调高至所述预设的过量系数之后，所述方法还包括：获取所述目标对象需要增加的功率值；计算与所述需要增加的功率值所对应的气体流量；按照所述气体流量向所述燃料电池输入反应气体。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获取所述目标对象需要增加的功率值之前，所述方法还包括：检测所述目标对象是否需要增大电流；如果所述目标对象需要增大电流，则发出控制指令，所述控制指令用于控制增大反应气体的输入量，此时所述预设的过量系数降低。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反应气体至少包括：空气和氢气，其中，计算与所述需要增加的功率值所对应的气体流量，包括：查找与所述需要增加到功率值所对应的所述空气和所述氢气的目标需求值；按照所述目标需求值调节所述空气和氢气的流量；其中，实时或定时监测所述空气和所述氢气的实时流量，如果监测到所述实时流量达到所述目标需求值，则重新计算允许输出的电流值。6.一种燃料电池的供气控制装置，其特征在于，包括：输入模块，用于基于预设的过量系数持续输入反应气体至燃料电池，其中，所述预设的过量系数大于标准过量系数；第一检测模块，用于当目标对象的工作功率增大时，实时或定时检测当前的过量系数是否小于等...

【专利技术属性】
技术研发人员：田庆，李艳昆，牟晓莎，刘玉文，韩庆军，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37