本发明专利技术提供了储氢系统氢气供应阀控制方法、氢动力系统启动方法及系统，在储氢系统氢气供应阀控制方法中，包括：接收到每个电堆的氢气供应阀开启指令；基于储氢系统气瓶数量及每批介入氢气供应阀个数确定分批次数，气瓶数量与氢气供应阀数量相同；分批次开通氢气供应阀，开通时相邻批次之间具有一定的延时，直到氢气供应阀全部开通，以进行电堆的氢气供应。本发明专利技术多气瓶分批介入保证氢动力系统平稳运行，增强了电磁阀供电回路元件耐久性。增强了电磁阀供电回路元件耐久性。增强了电磁阀供电回路元件耐久性。
【技术实现步骤摘要】
储氢系统氢气供应阀控制方法、氢动力系统启动方法及系统
[0001]本专利技术属于燃料电池氢动力系统控制
，具体涉及。
技术介绍
[0002]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。
[0003]由于氢燃料电池的无污染、能量密度高等优点，氢燃料电池在作为轨道交通车辆用主动力或备用电源领域具有重大潜力。
[0004]燃料电池以氢气和氧气为反应物，生成电与水。转换效率高且完全无污染、零排放，是未来车载能源的发展方向，多堆燃料电池系统集成是提升系统功率密度、能量密度的重要途径。
[0005]然而，在多堆燃料电池系统启动过程中，各电堆之间不能合理有效配合，造成电堆全寿命周期老化不一致性；储氢系统多并联氢瓶同时开通氢气供应阀形成强大的冲击电流，加剧了电磁阀供电回路元件的负担，不利于提升其耐久性；同时，氢气供应阀开通到稳定过程启动电流和维持电流差异较大，一直保持启动电流导致电磁阀使用寿命缩减。
技术实现思路
[0006]本专利技术为了解决上述问题，提出了储氢系统氢气供应阀控制方法、氢动力系统启动方法及系统，本专利技术通过控制多堆燃料电池合理分配启动及多气瓶分组介入保证氢动力系统平稳运行。
[0007]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]第一方面，公开了储氢系统氢气供应阀控制方法，包括：
[0009]接收到每个电堆的氢气供应阀开启指令；
[0010]基于储氢系统气瓶数量及每批介入氢气供应阀个数确定分批次数，气瓶数量与氢气供应阀数量相同；
[0011]分批次开通氢气供应阀，开通时相邻批次之间具有一定的延时，直到氢气供应阀全部开通，以进行电堆的氢气供应。
[0012]进一步的技术方案，在接收到每个电堆的氢气供应阀开启指令之后，需要在每个电堆生命信号状态正常、无氢泄露三级故障及无氢气超压故障的前提下分批次开通氢气供应阀。
[0013]进一步的技术方案，确定分批次数时，设定每批介入氢气供应阀个数为y，储氢系统有n个气瓶，也就有n个氢气供应阀，共分为x批；x＝ceil(n/y)，ceil表示向上取整。
[0014]进一步的技术方案，其中，批次x、每批介入氢气供应阀个数y的取值需满足：
[0015](x
‑
1)y*I
keep
+y*I
start
<I；x*t<T
[0016]每个氢气供应阀的开启电流为I
start
，氢气供应阀的维持电流为I
keep
，氢气供应阀供电回路的最大可允许电流为I，每批介入后延时为t，氢气供应阀开通最大可允许时间为
T。
[0017]进一步的技术方案，每个氢气供应阀的开通控制步骤为：
[0018]输出第一占空比的PWM信号，该占空比可满足电磁阀的开启电流，持续时间为t1；
[0019]输出第二占空比的PWM信号，该占空比可满足电磁阀的维持电流，持续时间为t2；
[0020]通过采集到的线圈电流信号，闭环反馈控制PWM占空比，使电磁阀始终处于开启状态；
[0021]其中持续时间满足t1+t2<t。
[0022]进一步的技术方案，闭环反馈控制PWM占空比，具体步骤为：
[0023]采集线圈控制回路电流信号；
[0024]针对线圈控制回路电流信号，利用滑动窗口均值滤波得到I
ave
；
[0025]I
ave
小于I
keep_down
时，PWM占空比更新为：D(x)＝D(x
‑
1)+
△
D，否则，继续判断I
ave
是否大于I
keep_up
，若是，PWM占空比更新为：D(x)＝D(x
‑
1)
‑△
D，否则，PWM占空比更新为：D(x)＝D(x
‑
1)；
[0026]根据更新的PWM占空比限幅输出；
[0027]其中，维持电流的合理范围为(I
keep_down
,I
keep_up
)，PWM占空比限幅范围为(D
min
,D
max
)，
△
D为控制步长，D(x)表示x时刻PWM占空比，D(x
‑
1)表示x上一时刻PWM占空比。
[0028]第二方面，公开了氢动力系统启动方法，包括：
[0029]接收氢动力系统投入信号，动力电池正负接触器闭合，电子控制单元ECU允许启动氢燃料电池；
[0030]多堆燃料电池发电系统接收到允许启动信号，将发送氢气供应阀开启指令；
[0031]按照上述储氢系统氢气供应阀控制方法控制氢气供应阀全部开通；
[0032]开通氢气供应阀使相应的燃料电池共同进入运行状态，以使多堆燃料电池启动合理分配；
[0033]多堆燃料电池进入运行状态，燃料电池系统发送请求DC/DC变换器启动信号。
[0034]进一步的技术方案，还包括：电子控制单元ECU在确认DC/DC变换器无故障、DC/DC变换器生命信号正常及DC/DC变换器通信正常的情况下，启动DC/DC变换器。
[0035]进一步的技术方案，还包括：接收氢动力系统投入信号，动力电池正负接触器闭合之后，确保系统无3级报警故障、无燃料电池切除指令及无应急牵引，之后电子控制单元ECU允许启动氢燃料电池。
[0036]第三方面，公开了氢动力系统，包括多堆燃料电池发电系统、单向DC/DC变换器及动力电池系统，动力电池系统提供动力来源；
[0037]所述多堆燃料电池发电系统发送请求DC/DC启动信号至DC/DC变换器，所述DC/DC变换器采用氢动力系统启动方法启动DC/DC变换器，将信号传输至牵引逆变器，所述牵引逆变器经过逆变处理后发送指令至牵引电机。
[0038]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0039]本专利技术开通氢气供应阀可使相应的燃料电池共同进入运行状态,运行高度一致性，继而可以通过控制多堆燃料电池启动合理分配，减少电堆老化差异。
[0040]本专利技术多气瓶分批介入保证氢动力系统平稳运行，增强了电磁阀供电回路元件耐久性。
[0041]本专利技术采用电磁阀线圈回路电流闭环反馈控制PWM输出，让线圈电流收敛于维持电流，有效避免氢气供应阀开通到稳定过程启动电流和维持电流数值差异悬殊，提升氢气供应阀使用寿命。
[0042]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分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。
[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0044]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，包括：接收到每个电堆的氢气供应阀开启指令；基于储氢系统气瓶数量及每批介入氢气供应阀个数确定分批次数，气瓶数量与氢气供应阀数量相同；分批次开通氢气供应阀，开通时相邻批次之间具有一定的延时，直到氢气供应阀全部开通，以进行电堆的氢气供应。2.如权利要求1所述的储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，在接收到每个电堆的氢气供应阀开启指令之后，需要在每个电堆生命信号状态正常、无氢泄露三级故障及无氢气超压故障的前提下分批次开通氢气供应阀。3.如权利要求1所述的储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，确定分批次数时，设定每批介入氢气供应阀个数为y，储氢系统有n个气瓶，也就有n个氢气供应阀，共分为x批；x＝ceil(n/y)，ceil表示向上取整。4.如权利要求3所述的储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，其中，批次x、每批介入氢气供应阀个数y的取值需满足：(x
‑
1)y*I
keep
+y*I
start
<I；x*t<T每个氢气供应阀的开启电流为I
start
，氢气供应阀的维持电流为I
keep
，氢气供应阀供电回路的最大可允许电流为I，每批介入后延时为t，氢气供应阀开通最大可允许时间为T。5.如权利要求1所述的储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，每个氢气供应阀的开通控制步骤为：输出第一占空比的PWM信号，该占空比可满足电磁阀的开启电流，持续时间为t1；输出第二占空比的PWM信号，该占空比可满足电磁阀的维持电流，持续时间为t2；通过采集到的线圈电流信号，闭环反馈控制PWM占空比，使电磁阀始终处于开启状态；其中持续时间满足t1+t2<t。6.如权利要求5所述的储氢系统氢气供应阀控制方法，其特征是，闭环反馈控制PWM占空比，具体步骤为：采集线圈控制回路电流信号；针对线圈控制回路电流信号，利用滑动窗口均值滤波得到I
ave
；I
ave
小于I
keep_down
时，PWM占空比更新为：D(x)＝D(x
‑
1)+
△
D，否则，继续判断I
ave
【专利技术属性】
技术研发人员：梁建英，李端凯，田庆，李艳昆，刘铭，
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：
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