本发明专利技术实施例公开了一种燃料电池供氢控制方法及装置。该燃料电池供氢控制方法包括：根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号；确定燃料电池的工况状态，工况状态包括加载状态和减载状态；根据工况状态，确定比例阀的补偿参数；根据控制开度信号和补偿参数，确定比例阀的控制补偿信号。本方案通过根据工况状态，确定比例阀的补偿参数，可以补偿因重力、摩擦力、阻尼力、电磁力以及弹簧力等力导致的燃料电池在加载状态和减载状态、同一电池压力以及同一氢气需求流量下的控制开度信号之间的差异值。因此提高了燃料电池输出功率的稳定性。因此提高了燃料电池输出功率的稳定性。因此提高了燃料电池输出功率的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池供氢控制方法及装置
[0001]本专利技术实施例涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池供氢控制方法及装置。
技术介绍
[0002]在质子交换膜燃料电池运行过程中，当电池功率变化时，电池对氢气流量的需求和电池内部的压力都会随之变化，因此需要控制氢气进入电池电堆的流量和电池内部的压力。
[0003]目前，采用引射循环系统实现燃料电池的供氢需求。其中，引射循环系统结构简单寿命高，是较为理想的氢气供给系统，其动态性能与燃料电池输出性能的稳定性密切相关。具体地，引射循环系统的比例阀是决定引射循环系统动态性能优良的重要部件，比例阀阀芯和阀体之间的摩擦力、重力、弹簧力以及电磁力等力的合力会导致燃料电池在加载和减载过程中存在流量偏差，从而使燃料电池输出功率存在波动，进而降低燃料电池的输出功率的稳定性。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种燃料电池供氢控制方法及装置，以提高燃料电池输出功率的稳定性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种燃料电池供氢控制方法，其包括：根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号；确定燃料电池的工况状态，工况状态包括加载状态和减载状态；根据工况状态，确定比例阀的补偿参数；根据控制开度信号和补偿参数，确定比例阀的控制补偿信号。
[0006]可选的，根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号，包括：根据目标功率，计算氢气需求流量和电池压力；调取标定矩阵表；标定矩阵表为燃料电池的电池压力、氢气需求流量与比例阀的控制开度信号的对照表；根据氢气需求流量、电池压力以及标定矩阵表，确定控制开度信号。
[0007]可选的，确定燃料电池的工况状态，包括：根据目标功率的变化状态，确定燃料电池的工况状态；目标功率的变化状态为目标功率增加或目标功率减少；若目标功率增加，则燃料电池的工况状态为加载状态；若目标功率减少，则燃料电池的工况状态为减载状态。
[0008]可选的，根据工况状态，确定比例阀的补偿参数，包括：根据标定矩阵表，拟合加载函数曲线和减载函数曲线；根据氢气需求流量、电池压力、加载函数曲线以及减载函数曲线，确定比例阀的补
偿参数。
[0009]可选的，燃料电池供氢控制方法还包括：根据控制补偿信号调整比例阀的开度。
[0010]可选的，控制补偿信号的类型包括电压信号、电流信号以及脉冲信号中的一种。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种燃料电池供氢控制装置，其包括：控制开度信号确定模块，用于根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号；工况状态确定模块，用于确定燃料电池的工况状态，工况状态包括加载状态和减载状态；补偿参数确定模块，用于根据工况状态，确定比例阀的补偿参数；控制补偿信号模块，用于根据控制开度信号和补偿参数，确定比例阀的控制补偿信号。
[0012]可选的，控制开度信号确定模块包括：计算单元，用于根据目标功率，计算氢气需求流量和电池压力；调取单元，用于调取标定矩阵表；标定矩阵表为燃料电池的电池压力、氢气需求流量与比例阀的控制开度信号的对照表；确定单元，用于根据氢气需求流量、电池压力以及标定矩阵表，确定控制开度信号。
[0013]可选的，工况状态确定模块，具体用于根据目标功率的变化状态，确定燃料电池的工况状态；目标功率的变化状态为目标功率增加或目标功率减少；若目标功率增加，则燃料电池的工况状态为加载状态；若目标功率减少，则燃料电池的工况状态为减载状态。
[0014]可选的，补偿参数确定模块包括：拟合曲线单元，用于根据标定矩阵表，拟合加载函数曲线和减载函数曲线；补偿参数确定单元，用于根据氢气需求流量、电池压力、加载函数曲线以及减载函数曲线，确定比例阀的补偿参数。
[0015]本专利技术实施例，首先可以根据目标功率，计算出燃料电池的氢气需求流量和燃料电池的压力。通过查询燃料电池的氢气需求流量和电池压力，确定比例阀在氢气需求流量和电池压力下所对应的控制开度信号。然后确定燃料电池的工况状态，并根据燃料电池的具体工况状态，准确确定比例阀的补偿参数。最后根据控制开度信号和补偿参数，确定比例阀的控制补偿信号。由此，本案可以通过比例阀的补偿参数，补偿因重力、摩擦力、阻尼力、电磁力以及弹簧力等力导致的燃料电池在加载状态或减载状态，比例阀的控制开度信号的偏差，因此提高了燃料电池输出功率的稳定性。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种燃料电池供氢控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种燃料电池供氢控制方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种在相同电池压力下的加载函数曲线和减载函数曲线示意图；
图4为本专利技术实施例提供的另一种燃料电池供氢控制方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种燃料电池供氢控制装置的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]引射循环系统通过调节引射器的电磁比例阀的不同开度来控制进入电池电堆的氢气流量，引射器的电磁比例阀的开度是由输入电磁比例阀电磁线圈的电流、电压或占空比控制的。
[0019]引射器的电磁比例阀决定引射循环系统动态性能。具体地，电磁比例阀的阀芯在运动过程中存在重力、摩擦力、阻尼力、电磁力以及弹簧力等力，电磁比例阀的阀芯在爬升和下降过程中，阀芯的重力、摩擦力、阻尼力、电磁力以及弹簧力等力的方向不同而造成合力不同。当输入电磁比例阀电磁线圈的电流、电压或占空比相同时，电磁阀的爬升高度和下降高度会存在偏差，也就是电磁阀的开度不同。由此引射器的电磁比例阀随着燃料电池的加载和减载需求调节引射器的流量，若按控制器标定的比例阀电流、电压或占空比一一对应，会现加载和降载的“滞环”（电磁阀的爬升高度和下降高度不一致），从而造成进入电池电堆的氢气流量产生偏差，进而使得燃料电池在运行过程中输出功率产生波动。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种燃料电池供氢控制方法的流程示意图，本实施例可适用于燃料电池调节供氢量的情况，该方法可以由引射循环系统来执行，该引射循环系统可采用硬件和/或软件的方式来实现。该燃料电池供氢控制方法具体包括如下步骤：S110、根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号。
[0021]其中，目标功率为燃料电池需要输出的功率，可以根据车辆的需求获知燃料电池需要输出的目标功率。获取到目标功率后，首先可以根据目标功率计算出燃料电池的氢气需求流量和燃料电池的压力。然后通过查询燃料电池在所求得的氢气需求流量和电池压力下，比例阀所对应的控制开度信号。
[0022]S120、确定燃料电池的工况状态，工况状态包括加载状态和减载状态。
[0023]其中， 燃料电池的工况可以由燃料电池氢气需求流量、电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池供氢控制方法，其特征在于，包括：根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号；确定燃料电池的工况状态，所述工况状态包括加载状态和减载状态；根据所述工况状态，确定所述比例阀的补偿参数；根据所述控制开度信号和所述补偿参数，确定所述比例阀的控制补偿信号。2.根据权利要求1所述的燃料电池供氢控制方法，其特征在于，根据目标功率，确定比例阀的控制开度信号，包括：根据所述目标功率，计算氢气需求流量和电池压力；调取标定矩阵表；所述标定矩阵表为所述燃料电池的所述电池压力、所述氢气需求流量与所述比例阀的所述控制开度信号的对照表；根据所述氢气需求流量、所述电池压力以及所述标定矩阵表，确定所述控制开度信号。3.根据权利要求2所述的燃料电池供氢控制方法，其特征在于，确定燃料电池的工况状态，包括：根据所述目标功率的变化状态，确定所述燃料电池的工况状态；所述目标功率的变化状态为目标功率增加或目标功率减少；若所述目标功率增加，则所述燃料电池的所述工况状态为所述加载状态；若所述目标功率减少，则所述燃料电池的所述工况状态为所述减载状态。4.根据权利要求3所述的燃料电池供氢控制方法，其特征在于，根据所述工况状态，确定所述比例阀的补偿参数，包括：根据所述标定矩阵表，拟合加载函数曲线和减载函数曲线；根据所述氢气需求流量、所述电池压力、所述加载函数曲线以及所述减载函数曲线，确定所述比例阀的所述补偿参数。5.根据权利要求1所述的燃料电池供氢控制方法，其特征在于，还包括：根据所述控制补偿信号调整所述比例阀的开度。6.根据权利要求1所述的燃料电池供氢控制方法，其特征在于，所述控制补偿信号的类型包括电压信...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明阳，任伟，王彦波，张驰，
申请(专利权)人：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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