一种燃料电池的功率控制方法和装置制造方法及图纸

技术编号:36249295 阅读:48 留言:0更新日期:2023-01-07 09:41
本申请公开了一种燃料电池的功率控制方法和装置,获取当前实时输入电流和时间初始值,响应于所述实时输入电流在额定电流及目标最大电流的目标区间内,获得所述实时电流所在的电流子区间。基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值;根据所述时间累计值,获得当前目标电流值;根据所述目标电流值,控制所述直流变换器以与所述目标电流值对应的输出功率进行输出。本申请能够保证使直流变换器的输出功率保持在一定水平线上,减小系统功率波动,使得燃料电池汽车系统的功率输出更具平顺性,减小汽车故障和发生事故的概率。车故障和发生事故的概率。车故障和发生事故的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池的功率控制方法和装置


[0001]本申请涉及能源
,更具体地说,涉及一种燃料电池的功率控制方法和装置。

技术介绍

[0002]能源和环境与人类的生存与发展密切系相关,因为化学能源的大规模使用带来了严重的污染问题,世界各国开始积极地推广电动汽车。而燃料电池汽车就是电池汽车的主要形式之一。
[0003]其中,直流变换器(DC/DC)是燃料电池系统的主要零部件之一,主要起到稳定输出电压的作用。在使用直流变换器的过程中,主要涉及额定功率、峰值功率及可持续时间等几个主要数据。但是,在直流变换器运行的过程中,直流变换器的实时功率超过额定功率后,为防止内部电子元器件因受高温而损坏,直流变换器会采用过温保护功能,在实时功率与峰值功率间预留较大余量。
[0004]目前很多直流变换器的过温保护功能方案都是采用直接停机的保护机制,即当直流变换器的功率超过了额定功率,直接停止运行,当功率又降回额定功率范围内,再恢复运行。但是,该保护方案灵活性差、使用不方便。通常,该燃料电池系统是安装在汽车上,如果在行驶过程中,实时功率超过额定功率后,采用过温保护,电池停止运行,系统功率波动较大,影响输出功率的平顺性,极大可能会导致交通事故。

技术实现思路

[0005]有鉴于此,本申请提供了一种燃料电池的功率控制方法,用于解决现有的由于直流变换器电流不稳定而实施过温保护,导致的直流变换器输出功率不平顺的问题。
[0006]为了实现上述目的,现提出的方案如下:
[0007]一种燃料电池的功率控制方法,包括:
[0008]获取当前直流变换器的实时输入电流和时间初始值;
[0009]响应于所述实时输入电流在额定电流及目标最大电流的目标区间内,获得所述实时电流所在的电流子区间,所述电流子区间是基于所述目标区间划分成的若干电流子区间中的一个;
[0010]基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值;
[0011]根据所述时间累计值,获得当前目标电流值;
[0012]根据所述目标电流值,控制所述直流变换器以与所述目标电流值对应的输出功率进行输出。
[0013]优选地,还包括:
[0014]响应于所述实时输入电流大于或等于目标最大电流,执行直流变换器急停指令,所述急停指令是指直接向燃料电池系统上报直流变换器故障并紧急停止运行。
[0015]优选地,还包括:
[0016]响应于所述实时输入电流小于额定电流,检测所述时间初始值是否大于零;
[0017]若小于零,则确定所述初始时间为零;
[0018]若大于零,则执行基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值的步骤。
[0019]优选地,所述基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算与电流子区间对应的时间累计值,包括:
[0020]确定额定电流及目标最大电流的目标区间内的每个电流子区间对应一类时间因子,小于额定电流的电流子区间对应二类时间因子,所述每个电流子区间对应不同的时间因子;
[0021]根据时间初始值与对应电流子区间的时间因子进行计算,得到与所述实时输入电流对应的时间累计值。
[0022]优选地,所述根据所述时间累计值,获得当前目标电流值,包括:
[0023]响应于所述时间累计值在时间初始值及目标最大时间累计值的区间内,获得所述时间累计值所在的时间累计值子区间,所述时间累计值子区间与所述电流子区间一一对应,每个电流子区间的最大电流与时间累计值子区间的最小时间累计值对应;
[0024]当所述时间累计值在所述时间累计值子区间内时,直接将目标电流值确定为对应电流子区间的最大电流;
[0025]当所述时间累计值大于所述时间累计值子区间的最大时间累计值时,直接将目标电流值确定为额定电流;
[0026]根据所述目标电流值,控制所述直流变换器以与所述目标电流值对应的输出功率进行输出。
[0027]优选地,还包括:
[0028]确定所述与所述实时输入电流对应的时间累计值为下一计算周期的时间初始值。
[0029]一种燃料电池的功率控制装置,包括:
[0030]数据获取单元,用于获取当前直流变换器的实时输入电流和时间初始值;
[0031]电流分区单元,用于响应于所述实时电流在额定电流及目标最大电流的目标区间内,获得所述实时电流所在的电流子区间,所述电流子区间是基于所述目标区间划分成的若干电流子区间中的一个;
[0032]时间计算单元,用于基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值;
[0033]目标电流值获取单元,用于根据所述时间累计值,获得当前目标电流值;
[0034]电流控制单元,用于根据所述目标电流值,控制所述直流变换器以与所述目标电流值对应的输出功率进行输出。
[0035]优选地,所述电流区分单元,还用于:
[0036]响应于所述实时电流大于或等于目标最大电流,执行直流变换器急停指令,所述急停指令是指直接向燃料电池系统上报故障并紧急停止运行。
[0037]优选地,所述电流区分单元,还用于:
[0038]响应于所述实时电流小于额定电流,检测所述时间初始值是否大于零;
[0039]若小于零,则将所述初始时间赋值为零;
[0040]若大于零,则执行时间计算单元的步骤。
[0041]优选地,所述时间计算单元,包括:
[0042]因子计算子单元,用于确定额定电流及目标最大电流的目标区间内的每个电流子区间对应一类时间因子,小于额定电流的电流子区间对应二类时间因子,所述每个电流子区间对应不同的时间因子;
[0043]时间累计值计算子单元,用于根据时间初始值与对应电流子区间的时间因子进行计算,得到与所述实时输入电流对应的时间累计值。
[0044]本方案通过获取当前直流变换器的实时输入电流和时间初始值,并通过电流区间划分对功率等级进行划分,根据时间初始值计算时间累计值,间接对在所述实时输入电流下的温度进行监控。通过计算时间累计值,可以得到当前直流变换器中可允许的最大电流值,进而控制电流大小,使直流变换器的输出功率不超过额定功率,能够保证直流变换器的输出功率能够保持在一定水平线上,减小系统功率波动,使得燃料电池汽车系统的功率输出更具平顺性,减小汽车故障和发生事故的概率。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0046]图1为本申请实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图;
[0047]图2为本申请实时例提供的一种燃料电池的功率控制方法的可选流程图;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的功率控制方法,其特征在于,包括:获取当前直流变换器的实时输入电流和时间初始值;响应于所述实时输入电流在额定电流及目标最大电流的目标区间内,获得所述实时电流所在的电流子区间,所述电流子区间是基于所述目标区间划分成的若干电流子区间中的一个;基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值;根据所述时间累计值,获得当前目标电流值;根据所述目标电流值,控制所述直流变换器以与所述目标电流值对应的输出功率进行输出。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:响应于所述实时输入电流大于或等于目标最大电流,执行直流变换器急停指令,所述急停指令是指直接向燃料电池系统上报直流变换器故障并紧急停止运行。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:响应于所述实时输入电流小于额定电流,检测所述时间初始值是否大于零;若小于零,则确定所述初始时间为零;若大于零,则执行基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算出与所述实时输入电流对应的时间累计值的步骤。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电流子区间和所述时间初始值,计算与电流子区间对应的时间累计值,包括:确定额定电流及目标最大电流的目标区间内的每个电流子区间对应一类时间因子,小于额定电流的电流子区间对应二类时间因子,所述每个电流子区间对应不同的时间因子;根据时间初始值与对应电流子区间的时间因子进行计算,得到与所述实时输入电流对应的时间累计值。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述时间累计值,获得当前目标电流值,包括:响应于所述时间累计值在时间初始值及目标最大时间累计值的区间内,获得所述时间累计值所在的时间累计值子区间,所述时间累计值子区间与所述电流子区间一一对应,每个电流子区间的最大电流与时间累计值子区间的最小时间累计值对应;当所述时间累计值在所述时间累计值子区间内时,直接将目标电流值确定为对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:刁晓雨周艳新庄琳琳涂文特姜峻岭
申请(专利权)人:上海捷氢科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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