多堆燃料电池控制方法、控制装置、系统及车辆制造方法及图纸

技术编号:29436015 阅读:29 留言:0更新日期:2021-07-27 16:42
本发明专利技术属于电池控制领域,提供了一种多堆燃料电池控制方法、控制装置、系统及车辆。其中,该控制方法包括在多堆燃料电池的启动时间段内,将当前需求的功率平均分配至各燃料电池电堆;在多堆燃料电池启动后的运行时间段内,根据各燃料电池电堆的输出电压大小,得到当前时刻相应电堆的老化程度,再根据老化程度及下一时刻需求功率的改变量来为各燃料电池电堆分配下一时刻的功率变量,以使多堆燃料电池的老化程度趋于一致。

Multi stack fuel cell control method, control device, system and vehicle

【技术实现步骤摘要】
多堆燃料电池控制方法、控制装置、系统及车辆
本专利技术属于电池控制领域,尤其涉及一种多堆燃料电池控制方法、控制装置、系统及车辆。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。氢燃料电池是通过电化学反应将氢能转化成电能的一种能量转化装置。目前将燃料电池作为轨道交通车辆的主电源,但无法满足大功率及长路途的车辆需求,这样是由于一方面燃料电池本身功率能量限制,另一方面燃料电池的寿命仍达不到交通运输的要求。多堆燃料电池由几个低功耗的燃料电池系统组成,在提高燃料电池系统功率等级和能量输出的前提下,能够保证系统的冗余性,还为燃料电池的降级运行和故障电池的及时更换提供了可能性。针对燃料电池的寿命问题,目前有采用一致性控制算法来对多堆燃料电池进行寿命一致性控制,专利技术人发现,但是一致性控制算法的反馈系数与通信网络矩阵对收敛速度均存在影响,需要离线对算法的关键参数进行最优化设计,否则无法使得一致性算法在线收敛速度达到全局最优,进而无法最大程度延长整个多堆燃料电池的寿命,从而影响整个多堆燃料电池的安全性和稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多堆燃料电池控制方法,其特征在于,包括:/n在多堆燃料电池的启动时间段内,将当前需求的功率平均分配至各燃料电池电堆;/n在多堆燃料电池启动后的运行时间段内,根据各燃料电池电堆的输出电压大小,得到当前时刻相应电堆的老化程度,再根据老化程度及下一时刻需求功率的改变量来为各燃料电池电堆分配下一时刻的功率变量,以使多堆燃料电池的老化程度趋于一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种多堆燃料电池控制方法,其特征在于,包括:
在多堆燃料电池的启动时间段内,将当前需求的功率平均分配至各燃料电池电堆;
在多堆燃料电池启动后的运行时间段内,根据各燃料电池电堆的输出电压大小,得到当前时刻相应电堆的老化程度,再根据老化程度及下一时刻需求功率的改变量来为各燃料电池电堆分配下一时刻的功率变量,以使多堆燃料电池的老化程度趋于一致。


2.如权利要求1所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,电堆的老化程度采用衰减因子来表征,衰减因子为电堆实际输出电压大小与理想输出电压大小的比值。


3.如权利要求2所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,每个电堆下一时刻功率变量为:相应电堆的衰减因子与所有燃料电池电堆衰减因子之和的比值,再与下一时刻需求功率的改变量的乘积。


4.如权利要求1所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,在多堆燃料电池启动后的运行时间段内,各燃料电池电堆的输出功率不超过相应理想输出功率。


5.如权利要求1所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,当前需求的功率为大于0的值。


6.如权利要求1所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,当前需求的功率为大于0的值且大于所有燃料电池电堆输出功率之和时,功率差额由多堆燃料电池中的蓄电池补偿。


7.如权利要求1所述的多堆燃料电池控制方法,其特征在于,若当前需求的功率为小于0的值,则多堆燃料电池产生的额外能量全部由蓄电池吸收。


8.一种多堆燃料电池控制装置,其特征在于,包括:
功率均分模块,其用于在多堆燃料电池的启动时间段内,将当前需求的功率平均分配至各燃料电池电堆;
功率变量分配模块,其用于在多堆燃料电池启动后的运行时间段内,根据各燃料电池电堆的输出电压大小,得到当前时刻相应电堆的老化程度,再根据老化程度及下一时刻需求功率的改变量来为各燃料电池电堆分配下一时刻的功率变量,以使多堆燃料电池的老化程度趋于一致。


9.如权利要求8所述的多堆燃料电池控制装置,其特征在于,在所述功率变量分配模块中,电堆的老化程度采用衰减因子来表征,衰减因子为电堆实际输出电压大小与...

【专利技术属性】
技术研发人员:李艳昆梁建英刘铭田庆李端凯
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

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