控制方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:30187251 阅读:19 留言:0更新日期:2021-09-29 08:24
本申请涉及一种控制方法、装置、计算机设备和存储介质,所述方法包括:在燃料电池以目标功率运行,且给定散热风扇目标转速的情况下,获取散热风扇的实际转速;根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率;获取所述燃料电池的可加载功率;根据若所述燃料电池的可加载功率与实际输出功率之间的功率差值大于功率差值阈值,则控制所述燃料电池以所述实际输出功率运行。本申请所述方法能够提高散热器的散热效能、保证燃料电池的功率持续输出以及提升燃料电池的运行性能和寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
控制方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及自动化
,特别是涉及一种控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种低温型燃料电池,最佳工作温度一般在60℃~80℃之内。PEMFC电化学反应是放热反应,会在运行过程中不断产生热量,进而系统温度会逐渐升高。PEMFC系统温度升高,一方面改善电堆电极内气体传质,提高电解质膜上催化剂活性,使燃料电池电化学反应速度加快;另一方面能够增加质子交换膜的电导率,减少膜的欧姆极化,从而提高转换效率。但随着燃料电池电堆温度不断升高,会加速质子交换膜中水分流失,使得水蒸气分压增大,造成膜脱水、收缩甚至破裂,严重影响燃料电池的正常工作,并存在极大安全隐患。相反,如果燃料电池内部温度过低,反应生成的水不能以气态方式排出,容易出现“电极淹没”现象,同时会引起电池内部传质受限和电化学反应速度降低,造成电池性能下降。因此,必须合理设计燃料电池散热系统和控制方法,将燃料电池温度控制在合理范围内,才能保证燃料电池性能和寿命。
[0003]在电堆正常工作过程中,如果发生散热风扇由于自身故障,实际转速偏离目标值较多,或者散热器本体被杂物遮挡,散热效能降低等情况,散热系统不能及时有效的将热量散发出去,会造成燃料电池本体温度急剧上升,进而影响燃料电池功率输出及寿命,甚至损坏燃料电池。
[0004]现有燃料电池温控算法设计,都是在散热组件(包括散热器、散热风扇)正常情况下控制散热风扇转速和水泵转速,来保证燃料电池温度和出入口温差与目标值一致。现有燃料电池温控算法设计,当散热器被遮挡,散热风扇效率降低的情况发生时,不能对散热器散热效能实时监测和燃料电池功率合理控制,造成燃料电池温度偏离目标值,甚至导致燃料电池因温度过高而损坏。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高散热器的散热效能、保证燃料电池的功率持续输出以及提供燃料电池的运行性能和寿命的控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0006]一种控制方法,所述方法包括:
[0007]在燃料电池以目标功率运行,且给定散热风扇目标转速的情况下,获取散热风扇的实际转速;
[0008]根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率;
[0009]获取所述燃料电池的可加载功率;
[0010]若所述燃料电池的可加载功率与实际输出功率之间的功率差值大于功率差值阈值,则控制所述燃料电池以所述实际输出功率运行。
[0011]在一实施例中,所述根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:
[0012]计算所述散热风扇的实际转速与目标转速之间的差值,得到转速差值;
[0013]根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率。
[0014]在一实施例中,所述根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:
[0015]若所述转速差值小于或等于转速差值阈值,则获取所述散热器的理论散热量和实际散热量;
[0016]若所述散热器的理论散热量和实际散热量的差值大于散热量阈值,则将所述燃料电池的输出功率从所述目标功率调整至第一预设功率,并使所述燃料电池在第一预设时间内以所述第一预设功率运行,其中,所述第一预设功率小于所述目标功率;
[0017]根据所述第一预设时间和时间阈值的大小,确定所述燃料电池的实际输出功率。
[0018]在一实施例中,所述获取所述散热器的理论散热量和实际散热量包括:
[0019]获取环境温度、车速和第一预设数据文件;
[0020]根据所述燃料电池的目标功率、环境温度、车速、所述风扇的实际转速以及第一预设数据文件,确定所述散热器的理论散热量;
[0021]获取散热器出口温度、散热器入口温度和第二预设数据文件;
[0022]根据所述散热器出口温度、散热器入口温度、环境温度、车速以及第二预设数据文件,确定所述散热器的实际散热量。
[0023]在一实施例中,所述若所述转速差值小于或等于转速差值阈值,则计算散热器的理论散热量和实际散热量之后还包括:
[0024]若所述散热器的理论散热量和实际散热量的差值小于或等于散热量阈值,则返回执行所述在燃料电池以目标功率运行,且散热器以目标转速旋转的情况下,获取散热风扇的实际转速的步骤。
[0025]在一实施例中,所述根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:
[0026]若所述转速差值大于转速差值阈值,则将所述燃料电池的输出功率从所述目标功率调整至第一预设功率,并使所述燃料电池在第一预设时间内以所述第一预设功率运行,其中,所述第一预设功率小于所述目标功率;
[0027]根据所述第一预设时间和时间阈值的大小,确定所述燃料电池的实际输出功率。
[0028]在一实施例中,所述根据所述第一预设时间和时间阈值的大小,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:
[0029]若所述第一预设时间大于时间阈值,则对所述燃料电池的输出功率进行累加,确定所述燃料电池的实际输出功率;
[0030]若所述第一预设时间小于或等于时间阈值,则返回执行所述将所述燃料电池的输出功率从所述目标功率调整至第一预设功率,并使所述燃料电池在第一预设时间内以所述第一预设功率运行的步骤。
[0031]在一实施例中,所述对所述燃料电池的输出功率进行累加,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:
[0032]设置所述燃料电池的输出功率在第一预设功率的基础上,每隔第二预设时间递增第二预设功率,得到所述燃料电池的实际输出功率;其中,所述燃料电池的实际输出功率为小于或等于所述目标功率中的最大值。
[0033]在一实施例中,所述获取所述燃料电池的可加载功率包括:
[0034]获取第三预设数据文件;
[0035]根据所述风扇的实际转速、车速、环境温度和第三预设数据文件,得到所述燃料电池的可加载功率。
[0036]在一实施例中,所述方法还包括:
[0037]若所述燃料电池的可加载功率与实际输出功率之间的功率差值小于或等于功率差值阈值,则返回执行所述对所述燃料电池的输出功率进行累加的步骤。
[0038]一种控制装置,所述装置包括:
[0039]第一获取模块,用于在燃料电池以目标功率运行,且给定散热风扇目标转速的情况下,获取散热风扇的实际转速;
[0040]功率确定模块,用于根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率;
[0041]第二获取模块,用于获取所述燃料电池的可加载功率;
[0042]控制模块,用于若所述燃料电池的可加载功率与实际输出功率之间的功率差值大于功率差值阈值,则控制所述燃料电池以所述实际输出功率运行。
[0043]一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制方法,其特征在于,所述方法包括:在燃料电池以目标功率运行,且给定散热风扇目标转速的情况下,获取散热风扇的实际转速;根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率;获取所述燃料电池的可加载功率;若所述燃料电池的可加载功率与实际输出功率之间的功率差值大于功率差值阈值,则控制所述燃料电池以所述实际输出功率运行。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述散热风扇的实际转速,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:计算所述散热风扇的实际转速与目标转速之间的差值,得到转速差值;根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:若所述转速差值小于或等于转速差值阈值,则获取所述散热器的理论散热量和实际散热量;若所述散热器的理论散热量和实际散热量的差值大于散热量阈值,则将所述燃料电池的输出功率从所述目标功率调整至第一预设功率,并使所述燃料电池在第一预设时间内以所述第一预设功率运行,其中,所述第一预设功率小于所述目标功率;根据所述第一预设时间和时间阈值的大小,确定所述燃料电池的实际输出功率。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取所述散热器的理论散热量和实际散热量包括:获取环境温度、车速和第一预设数据文件;根据所述燃料电池的目标功率、环境温度、车速、所述风扇的实际转速以及第一预设数据文件,确定所述散热器的理论散热量;获取散热器出口温度、散热器入口温度和第二预设数据文件;根据所述散热器出口温度、散热器入口温度、环境温度、车速以及第二预设数据文件,确定所述散热器的实际散热量。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述若所述转速差值小于或等于转速差值阈值,则计算散热器的理论散热量和实际散热量之后还包括:若所述散热器的理论散热量和实际散热量的差值小于或等于散热量阈值,则返回执行所述在燃料电池以目标功率运行,且散热器以目标转速旋转的情况下,获取散热风扇的实际转速的步骤。6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述转速差值和转速差值阈值,确定所述燃料电池的实际输出功率包括:若所述转速差值大于转速差值阈值,则将所述燃料电池的输出功率从所述目标功率调整至第一预设功率,并使所述燃...

【专利技术属性】
技术研发人员:马腾刘维王鹏杨绍军张禾贾能铀
申请(专利权)人:北京亿华通科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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