车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法及系统，属于燃料电池技术领域，根据质子交换膜燃料电池极化曲线数据，将整车需求功率转换成整车需求目标电流，确定整车实际需求目标电流，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载；若判断为需要进行加载，以加载速率对质子交换膜燃料电池进行加载到整车实际需求目标电流；若判断为需要进行减载，以减载速率对质子交换膜燃料电池进行减载到整车实际需求目标电流；将达到的整车实际需求目标电流对应到整车功率设定值。本发明专利技术从保持加减载过程中燃料电池电压的均衡性出发，通过控制电流加减载速率来减小电压波动，减缓燃料电池工作过程中催化剂的衰减，提升燃料电池系统的使用寿命。料电池系统的使用寿命。料电池系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法及系统。

技术介绍

[0002]为建设绿色生态城市，减少大气污染，质子交换膜燃料电池作为一种新兴能源技术日益受到关注，在新能源交通工具、分布式发电站等领域均有一定的推广应用。车载质子交换膜燃料电池系统的动力输出是一种化学反应过程，需要通过机械方式持续的供给一定燃料来维持工作状态。现有车载质子交换膜燃料电池的不足是：由于车载燃料电池系统的整车需求为恒功率加载，而燃料电池系统希望恒电流加载，并能控制加减载速率。燃料电池供给系统的压力受湿度、环境温度、自身精度等因素影响较大，在加减载过程中，易出现加载不上而形成死循环的状况，造成燃料电池电压波动，电压波动会造成催化剂衰减，从而影响燃料电池的使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可控制电流加减载速率，降低燃料电池电压波动的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法及系统，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：
[0005]一方面，本专利技术提供一种车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，包括如下流程步骤：
[0006]根据质子交换膜燃料电池极化曲线数据，将整车需求功率转换成整车需求目标电流；
[0007]根据整车需求目标电流，确定整车实际需求目标电流；
[0008]根据整车实际需求目标电流，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载；
[0009]若判断为需要进行加载，以设定的电流加载速率对质子交换膜燃料电池进行加载到整车实际需求目标电流；若判断为需要进行减载，以设定的电流减载速率对质子交换膜燃料电池进行减载到整车实际需求目标电流；
[0010]将达到的整车实际需求目标电流对应到整车功率设定值。
[0011]优选的，确定整车实际需求目标电流包括：将整车需求目标电流、当前质子交换膜燃料电池允许输出的最大电流和车载动力电池允许的可持续充电电流进行比较，取最小值为整车实际需求目标电流值。
[0012]优选的，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载包括：将整车实际需求目标电流与当前质子交换膜燃料电池输出电流进行比较，若整车实际需求目标电流大于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则对质子交换膜燃料电池进行加载；若整车实际
需求目标电流小于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则对质子交换膜燃料电池进行减载。
[0013]优选的，若整车实际需求目标电流大于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则根据整车实际需求目标电流实时调节氢气、空气流量；
[0014]周期性计算：I
1加
＝I0+ΔI
加
，其中，I
1加
表示一个加载周期内需要加载到的目标电流，I0表示当前质子交换膜燃料电池的实际输出电流，ΔI
加
表示电流加载速率；
[0015]以ΔI
加
作为电流加载速率进行周期性加载，直至达到整车实际需求目标电流，完成加载。
[0016]优选的，若整车实际需求目标电流小于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则周期性计算I
1减
＝I0‑
ΔI
减
，其中，I
1减
表示一个减载周期内需要减载到的目标电流，I0表示当前质子交换膜燃料电池的实际输出电流，ΔI
减
表示电流减载速率；
[0017]判断I
1减
是否达到整车实际需求目标电流；
[0018]若达到，则根据整车实际需求目标电流计算氢气、空气需求流量，并调节氢气和空气的进气流量，完成减载；若未达到，则以ΔI
减
作为电流减载速率进行周期性减载，直至达到整车实际需求目标电流，完成减载。
[0019]优选的，根据质子交换膜燃料电池极化曲线数据，把整车需求功率通过查表或曲线方式转换成整车需求目标电流。
[0020]优选的，将达到的整车实际需求目标电流通过查表或电池极化曲线对应到整车功率设定值。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制系统，包括：
[0022]第一计算单元，用于根据质子交换膜燃料电池极化曲线数据，将整车需求功率转换成整车需求目标电流；
[0023]第一判断单元，用于根据整车需求目标电流，确定整车实际需求目标电流；
[0024]第二判断单元，用于根据整车实际需求目标电流，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载；
[0025]控制单元；若第二判断单元判断为需要进行加载，则控制单元用于以设定的电流加载速率对质子交换膜燃料电池进行加载到整车实际需求目标电流；若第二判断单元判断为需要进行减载，则控制单元用于以设定的电流减载速率对质子交换膜燃料电池进行减载到整车实际需求目标电流；
[0026]第二计算单元，用于将达到的整车实际需求目标电流对应到整车功率设定值。
[0027]第三方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行如上所述的方法。
[0028]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
[0029]本专利技术有益效果：从保持加减载过程中燃料电池电压的均衡性出发，通过控制电流加减载速率来减小电压波动，减缓燃料电池工作过程中催化剂的衰减，提升燃料电池系统的使用寿命。
[0030]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变
得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例所述的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法流程图。
具体实施方式
[0033]下面详细叙述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0034]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
[0035]还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，其特征在于，包括如下流程步骤：根据质子交换膜燃料电池极化曲线数据，将整车需求功率转换成整车需求目标电流；根据整车需求目标电流，确定整车实际需求目标电流；根据整车实际需求目标电流，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载；若判断为需要进行加载，以设定的电流加载速率对质子交换膜燃料电池进行加载到整车实际需求目标电流；若判断为需要进行减载，以设定的电流减载速率对质子交换膜燃料电池进行减载到整车实际需求目标电流；将达到的整车实际需求目标电流对应到整车功率设定值。2.根据权利要求1所述的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，其特征在于，确定整车实际需求目标电流包括：将整车需求目标电流、当前质子交换膜燃料电池允许输出的最大电流和车载动力电池允许的可持续充电电流进行比较，取最小值为整车实际需求目标电流值。3.根据权利要求1所述的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，其特征在于，判断需要对质子交换膜燃料电池进行加载还是进行减载包括：将整车实际需求目标电流与当前质子交换膜燃料电池输出电流进行比较，若整车实际需求目标电流大于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则对质子交换膜燃料电池进行加载；若整车实际需求目标电流小于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则对质子交换膜燃料电池进行减载。4.根据权利要求3所述的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，其特征在于，若整车实际需求目标电流大于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则根据整车实际需求目标电流实时调节氢气、空气流量；周期性计算：I
1加
＝I0+ΔI
加
，其中，I
1加
表示一个加载周期内需要加载到的目标电流，I0表示当前质子交换膜燃料电池的实际输出电流，ΔI
加
表示电流加载速率；以ΔI
加
作为电流加载速率进行周期性加载，直至达到整车实际需求目标电流，完成加载。5.根据权利要求3所述的车载质子交换膜燃料电池动态加减载控制方法，其特征在于，若整车实际需求目标电流小于当前质子交换膜燃料电池输出电流，则周期性计算I
1减

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海明，李晨，王保龙，谯凯，陈波，张振旺，王丙虎，黄玉鹏，曹广辉，
申请(专利权)人：中通客车控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：