用于燃料电池发动机的供气控制方法、车辆及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池发动机的供气控制方法、车辆及存储介质。所述供气控制方法包括如下步骤：A、根据空气过量系数、氧饥饿保护边界值及氧饥饿保护偏差范围值计算控制干预修正系数；B、根据控制干预修正系数计算执行器控制干预值；C、若空气过量系数大于等于氧饥饿保护边界值与氧饥饿保护偏差范围值之和，则按照原供气控制方法对燃料电池发动机进行供气；若空气过量系数小于氧饥饿保护边界值与氧饥饿保护偏差范围值之和并大于等于氧饥饿保护边界值，则将空压机的转速调整为执行器控制干预值；若空气过量系数小于氧饥饿保护边界值，则控制空压机的转速调至最大。本发明专利技术能使燃料电池发动机及时得到充足的空气供应，保护燃料电池发动机。护燃料电池发动机。护燃料电池发动机。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池发动机的供气控制方法、车辆及存储介质


[0001]本专利技术涉及汽车技术，尤其涉及一种用于燃料电池发动机的供气控制方法、车辆及存储介质。

技术介绍

[0002]燃料电池系统被广泛的应用于汽车中，其具有能量密度较高、燃料加注时间短、生成产物对环境没有污染等优点，成为未来动力系统的重要发展方向。燃料电池系统包括燃料电池堆、燃料供给系统、空气供给系统以及热管理系统四个部分。通过向燃料电池堆中供给氢气及含有氧气的空气，在燃料电池堆内部发生电化学反应，产生电能，并且排出反应副产物热和水。
[0003]图1是现有技术中燃料电池系统的空气供给系统的结构框图，如图1所示，空气供给系包括空压机100
’
、中冷器200
’
、节流阀300
’
、燃料电池堆400
’
、加湿器500
’
，空气经过空压机100
’
、中冷器200
’
、节流阀300
’
、驾驶区从而进入燃料电池堆400
’
，参与反应，产生电能，通过结合空压机100
’
和节流阀300
’
，实现对进入燃料电池堆400
’
的空气量的控制。
[0004]为了保证燃料电池系统的效率、安全及耐久，需要通过空气供给系统对燃料电池发动机供给充足的空气，否则将会发生非正常反应并对燃料电池堆寿命产生影响。常规的空气供给控制方法是通过设定各工况下进入电堆的过量空气系数目标值，结合PID闭环算法，来实现对燃料电池发动机供给充足的空气。
[0005]然而，现有的供气控制方法存在以下缺陷：
[0006]1、在燃料电池负荷需求上升时，氧气的供给会滞后，并且由于电堆内部氧气分布不均匀，可能会导致氧气饥饿的现象发生，从而影响燃料电池发动机的正常运行及寿命；
[0007]2、现有的供气控制方法采用PID控制实现对空气供给系统各执行器进行控制，通过迭代，能够实现对目标过量空气系数的控制，但是当出现氧气饥饿时，由于PID控制的滞后，不能对空气供给系统各执行器快速有效动作，无法利用空气供给系统的最大进气能力进行供气，此时，由于缺乏充足的空气供应，会导致燃料电池发动机性能及寿命受到严重影响。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于燃料电池发动机的供气控制方法、车辆及存储介质。
[0009]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于燃料电池发动机的供气控制方法，包括如下步骤：
[0010]A、根据空气过量系数λ
act
、氧饥饿保护边界值λ
lim
及氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
计算执行器控制干预修正系数r；
[0011]B、根据执行器控制干预修正系数r计算执行器控制干预值n；
[0012]C、若空气过量系数λ
act
大于等于氧饥饿保护边界值λ
lim
与氧饥饿保护偏差范围值
λ
delta
之和，则按照原供气控制方法对燃料电池发动机进行供气；
[0013]若空气过量系数λ
act
小于氧饥饿保护边界值λ
lim
与氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
之和，并大于等于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则将空压机的转速调整为执行器控制干预值n；
[0014]若空气过量系数λ
act
小于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则控制空压机的转速调至最大，使得燃料电池发动机进入最大供气量工作状态。
[0015]可选的，所述步骤C之后还包括：
[0016]D、当控制空压机的转速调至最大，使燃料电池发动机进入最大供气量工作状态时，开始计时，若在预定时间内空气过量系数λ
act
仍小于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则向系统发出氧饥饿故障信号并请求系统停机。
[0017]可选的，所述步骤B中，执行器控制干预值n等于执行器控制干预修正系数r与空压机的最大转速N的乘积。
[0018]可选的，所述步骤A中，r＝1-(λ
act-λ
lim
)/λ
delta
。
[0019]可选的，所述步骤A还包括：
[0020]对执行器控制干预修正系数r进行限值处理，使执行器控制干预修正系数r为[0,1]。
[0021]可选的，所述步骤A之前还包括：
[0022]S1、计算空气过量系数λ
act
：根据燃料电池的电流和燃料电池实际阴极进气质量流量来计算当前空气过量系数λ
act
。
[0023]可选的，所述步骤A之前还包括：
[0024]S2、计算氧饥饿保护边界值λ
lim
：根据燃料电池的电流查表，并通过燃料电池堆冷却液入口温度和单体电池之间的电压差值查表修正。
[0025]可选的，所述步骤A之前还包括：
[0026]S2、计算氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
：根据燃料电池的电流查表，并通过燃料电池堆冷却液入口温度和单体电池之间的电压差值查表修正。
[0027]第二方面，本专利技术实施例还提供一种车辆，包括：
[0028]一个或多个处理器；
[0029]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0030]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的用于燃料电池发动机的供气控制方法。
[0031]第三方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的用于燃料电池发动机的供气控制方法。
[0032]本专利技术提供了一种用于燃料电池发动机的供气控制方法，供气控制方法包括如下步骤：A、根据空气过量系数、氧饥饿保护边界值及氧饥饿保护偏差范围值计算控制干预修正系数；B、若空气过量系数大于等于氧饥饿保护边界值与氧饥饿保护偏差范围值之和，则按照原供气控制方法对燃料电池发动机进行供气；若空气过量系数小于氧饥饿保护边界值与氧饥饿保护偏差范围值之和，并大于等于氧饥饿保护边界值，则将空压机的转速调整为计算的控制干预修正系数与空压机的最大转速的乘积；若当前空气过量系数小于氧饥饿保护边界值，则控制空压机的转速调至最大，使得燃料电池发动机进入最大供气量工作状态。本专利技术的供气控制方法能快速的判断出燃料电池发动机是否发生氧饥饿，并及时向燃料电
池发动机补充空气，避免燃料电池发动机出现氧饥饿，保护燃料电池发动机，提升燃料电池发动机的性能，且在燃料电池发动机没有发生氧饥饿时不影响燃料电池发动机采用原供气控制方法供气，保证供气量的精准控制。
附图说明
[0033]图1是现有技术中燃料电池系统的空气供给系统的结构框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池发动机的供气控制方法，其特征在于，包括如下步骤：A、根据空气过量系数λ
act
、氧饥饿保护边界值λ
lim
及氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
计算执行器控制干预修正系数r；B、根据执行器控制干预修正系数r计算执行器控制干预值n；C、若空气过量系数λ
act
大于等于氧饥饿保护边界值λ
lim
与氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
之和，则按照原供气控制方法对燃料电池发动机进行供气；若空气过量系数λ
act
小于氧饥饿保护边界值λ
lim
与氧饥饿保护偏差范围值λ
delta
之和，并大于等于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则将空压机的转速调整为执行器控制干预值n；若空气过量系数λ
act
小于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则控制空压机的转速调至最大，使得燃料电池发动机进入最大供气量工作状态。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池发动机的供气控制方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：D、当控制空压机的转速调至最大，使燃料电池发动机进入最大供气量工作状态时，开始计时，若在预定时间内空气过量系数λ
act
仍小于氧饥饿保护边界值λ
lim
，则向系统发出氧饥饿故障信号并请求系统停机。3.根据权利要求1所述的用于燃料电池发动机的供气控制方法，其特征在于，所述步骤B中，执行器控制干预值n等于执行器控制干预修正系数r与空压机的最大转速N的乘积。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子竞，侯福建，刘江唯，张正兴，张建锐，段志辉，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：