一种燃料电池系统的动态控制方法技术方案

技术编号:26692630 阅读:63 留言:0更新日期:2020-12-12 02:46
本发明专利技术提供了一种燃料电池系统的动态控制方法,所述的动态控制方法包括加载控制过程和减载控制过程;所述的加载控制过程包括:通过需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数,根据性能系数大小控制空压机的空气计量比、空氢压差目标值、排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间;所述的减载控制过程包括:通过减载变化率控制空压机的降速斜率和排水阀工作状态,排出多余水分,维持空氢压差稳定。有效解决了动态加载过程中,电堆内氢气压力分布不均、空气流量不足以及瞬间产水过多造成局部水淹等问题;同时,有效解决动态减载过程中出现的由于减载计量比等条件的下降而无法及时排水等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统的动态控制方法
本专利技术属于燃料电池动态控制
,涉及一种燃料电池系统的动态控制方法,尤其涉及一种包括动态加载控制和动态减载控制的燃料电池系统的动态控制方法。
技术介绍
当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。能源是人类活动的物质基础,是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是衡量国家综合实力和人民生活水平的重要指标。从某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发达的今天,国际能源安全已上升到了国家的高度,各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在能源供应稳定的前提下世界经济取得了较大规模的增长。但是,能源带来经济增长、科技进步的同时,也带来了一系列人类无法避免的能源安全危机。正是由于包括资源短缺、能源争夺以及能源过度使用造成的环境污染等问题,人类的生存与发展正面临威胁。而解决能源问题一个方面依赖于不断发现新能源,另一方面则是节能。节能包括两个方面:一是提高能源利用效率,二是减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统的动态控制方法,其特征在于,所述的动态控制方法包括加载控制过程和减载控制过程;/n所述的加载控制过程包括:通过需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数,根据性能系数大小反馈控制空压机的空气计量比、空氢压差目标值、排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间;/n所述的减载控制过程包括:根据功率减载变化率的大小反馈控制空压机的降速斜率和排水阀工作状态,排出多余水分,维持氢空压差稳定。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的动态控制方法,其特征在于,所述的动态控制方法包括加载控制过程和减载控制过程;
所述的加载控制过程包括:通过需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数,根据性能系数大小反馈控制空压机的空气计量比、空氢压差目标值、排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间;
所述的减载控制过程包括:根据功率减载变化率的大小反馈控制空压机的降速斜率和排水阀工作状态,排出多余水分,维持氢空压差稳定。


2.根据权利要求1所述的动态控制方法,其特征在于,所述的加载控制过程包括:
S100、根据燃料电池系统的需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数为1、2或3,当性能系数为1时,进行步骤S110;当性能系数为2时,进行步骤S120;当性能系数为3时,进行步骤S130;
S110、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值,排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间维持正常工作状态,进入步骤S111;
S111、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持,如果判断结果为是,返回步骤S110,如果判断结果为否,结束进程;
S120、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值,降低排水阀工作能量阈值并延长排水阀开启时间,进入步骤S121;
S121、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持,如果判断结果为是,返回步骤S120,如果判断结果为否,结束进程;
S130、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值,降低排水阀工作能量阈值,排水阀立即开启并延长排水阀开启时间,进入步骤S131;
S131、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持,如果判断结果为是,返回步骤S130,如果判断结果为否,结束进程。


3.根据权利要求2所述的动态控制方法,其特征在于,步骤S100中,所述的逻辑表的查询规则为:
需求功率为额定功率的10~30%,且功率加载变化率≤10kw/s时,确定性能系数为1;
需求功率为额定功率的10~30%,且10kw/s<功率加载变化率≤20kw/s时,确定性能系数为2;
当需求功率为额定功率的30~60%,且功率加载变化率≤5kw/s时,确定性能系数为1;
需求功率为额定功率的30~60%,且5kw/s<功率加载变化率≤10kw/s时,确定性能系数为2;
需求功率为额定功率的30~60%,且10kw/s<功率加载变化率≤20kw/s时,确定性能系数为3;
需求功率为额定功率的60~100%,且功率加载变化率≤5kw/s范围内时,确定性能系数为2;
需求功率为额定功率的60~100%,且5kw/s<功率加载变化率≤20kw/s范围内时,确定性能系数为3。


4.根据权利要求2或3...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁天威黄兴赵洪辉赵子亮曲禄成王宇鹏都京马秋玉
申请(专利权)人:中国第一汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:吉林;22

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