燃料电池净输出功率的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池净输出功率的控制方法，本发明专利技术通过根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，可以精确、可靠的满足特殊应用场合工作条件不允许加装氢气缓冲罐的场景下的燃料电池供电需求。供电需求。供电需求。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池净输出功率的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种燃料电池净输出功率的控制方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池工作原理是入氢出电，在输入方面，氢燃料电池对氢气纯度有着极高的要求，主要为避免杂质气体对氢燃料电池寿命的损害。
[0003]在输出方面分两块：
[0004]一是不确定负载功率大小(设计范围内功率大小)，它是一个动态变化，所以对甲醇重整制氢系统在响应速度、氢流量供给与动态调整有很高的要求；
[0005]二是根据锂电池实时电量对锂电池进行动态充电维护，在满足负载用电的同时，结余给锂电池做充电维护，维护的同时兼备控制充电电流大小进而不会影响锂电池的正常使用。
[0006]考虑到负载变化这个不确定性因素，必然会影响燃料电池发电功率的大小，进而会对燃料电池输入氢气需求量不同，而制氢系统产氢需要一个过程或者说需要等待一定的时间，产氢量很难做到实时满足需求量，所以一般会加装一定大容量的氢气缓冲罐(可近似为一个有气体补充的氢气集装格)，但是某些特殊应用场合工作条件不允许加装氢气缓冲罐，比如军工、易燃易爆化工，现有的燃料电池净输出功率的控制方式无法满足这种不允许加装氢气缓冲罐的用电需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池净输出功率的控制方法。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种燃料电池净输出功率的控制方法，包括：
[0009]根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别；
[0010]基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率。
[0011]进一步的，在上述方法中，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：
[0012]若负载实时功耗大于等于0且小于1/4的最大负载功耗，则确定进入对应的第一控制级别；
[0013]基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0014]在第一控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗。
[0015]进一步的，在上述方法中，步骤S2，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0016]在第一控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和1/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。
[0017]进一步的，在上述方法中，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：
[0018]若负载实时功耗大于等于1/4的最大负载功耗且小于2/4最大的负载功耗，则确定进入对应的第二控制级别；
[0019]基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0020]在第二控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和1/4的最大负载功耗。
[0021]进一步的，在上述方法中，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0022]在第二控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和2/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。
[0023]进一步的，在上述方法中，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：
[0024]若负载实时功耗大于等于2/4的最大负载功耗且小于3/4的最大负载功耗，则确定进入对应的第三控制级别；
[0025]基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0026]在第三控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和2/4的最大负载功耗。
[0027]进一步的，在上述方法中，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0028]在第三控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和3/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。
[0029]进一步的，在上述方法中，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：
[0030]若负载实时功耗大于等于3/4的最大负载功耗且小于等于4/4的最大负载功耗，则确定进入对应的第四控制级别；
[0031]基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0032]在第四控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和3/4的最大负载功耗。
[0033]进一步的，在上述方法中，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：
[0034]在第四控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和4/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。
[0035]进一步的，在上述方法中，所述第一预设阈值为80％，所述第二预设阈值为30％。
[0036]与现有技术相比，本专利技术通过根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，可以精确、可靠
的满足特殊应用场合工作条件不允许加装氢气缓冲罐的场景下的燃料电池供电需求，同时兼备在锂电池做充电维护时控制其最大允许充电电流从而保证锂电池的供需平衡与正常充放电使用。
附图说明
[0037]图1是本专利技术一实施例的净输出功率的原理图；
[0038]图2是本专利技术一实施例的燃料电池净输出功率的控制示意图；
[0039]图3是本专利技术一实施例的锂电池充电限值的示意图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0041]如图1和2所示，本专利技术提供一种燃料电池净输出功率的控制方法，包括：
[0042]步骤S1，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别；
[0043]步骤S2，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率。
[0044]在此，本专利技术通过根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，可以精确、可靠的满足特殊应用场合工作条件不允许加装氢气缓冲罐的场景下的燃料电池供电需求。
[0045]图1中净输出功率是指燃料电池净输出功率，怠速功率是指整个甲醇重整制氢燃料电池系统自给自足所需的功率，由制氢功耗与整个系统内耗组成，制氢功耗在怠速功率中占比较大，不同工作模式下(冷启动与热待机)用电功率是不同的，不同环境温度及不同出氢量对应用电功率也是不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池净输出功率的控制方法，其特征在于，包括：根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别；基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率。2.如权利要求1所述的燃料电池净输出功率的控制方法，其特征在于，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：若负载实时功耗大于等于0且小于1/4的最大负载功耗，则确定进入对应的第一控制级别；基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：在第一控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗(系统功耗：制氢系统外的辅助设备功耗，以下均同不再赘述)。3.如权利要求2所述的燃料电池净输出功率的控制方法，其特征在于，步骤S2，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：在第一控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和1/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。4.如权利要求1所述的燃料电池净输出功率的控制方法，其特征在于，根据负载实时功耗的大小确定进入对应的控制级别，包括：若负载实时功耗大于等于1/4的最大负载功耗且小于2/4最大的负载功耗，则确定进入对应的第二控制级别；基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：在第二控制级别下，若锂电池电量大于等于第一预设阈值，则燃料电池净输出功率等于燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和1/4的最大负载功耗。5.如权利要求4所述的燃料电池净输出功率的控制方法，其特征在于，基于进入的控制级别和锂电池电量的大小，确定燃料电池净输出功率，包括：在第二控制级别下，若锂电池电量小于等于第二预设阈值，则燃料电池净输出功率等于制氢功耗加系统内耗和2/4的最大负载功耗，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张拓，孙利杰，袁飞，沈伟平，陈柏文，彭涛，
申请(专利权)人：浙江高成绿能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：