基于云的燃料电池的能量输出控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种基于云的燃料电池的能量输出控制方法及装置，该方法涉及车辆控制技术领域，该方法包括：利用云端服务器根据物料数值和当前输出功率确定氢燃料电池的当前健康值，当前健康值根据预设查找表确定或者根据如下公式确定：HC=αP0/（W1+W2）；在当前温度小于第一预设温度值时，利用云端服务器将当前健康值发送至整车控制器；利用整车控制器根据当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率；以及利用整车控制器根据调整输出功率对氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得氢燃料电池的输出功率与期望输出功率匹配。该方法能够实现对燃料电池的能量输出的高精度控制。量输出的高精度控制。量输出的高精度控制。

【技术实现步骤摘要】
基于云的燃料电池的能量输出控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，具体而言，涉及一种基于云的燃料电池的能量输出控制方法及装置。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种将燃料化学能直接转化为电能的发电装置。与传统内燃机相比，燃料电池不会产生二氧化碳等有害气体，是一种清洁高效的能源供应方式。目前，氢燃料电池具有高能量转化率、低噪音和零排放等优点，可广泛应用于交通工具如汽车、飞机和列车等领域，并且还可以应用于固定电站。
[0003]然而，由于燃料电池自身和氢气成本较高，燃料电池的广泛应用仍存在瓶颈。提高燃料电池的寿命和效率是加速燃料电池发展的关键因素。虽然在短期内燃料电池技术难以有重大突破，但能量管理技术是实现燃料电池发展最有效、最实用的技术手段之一。
[0004]在实际应用中，燃料电池存在着能量输出控制不够精确的问题，导致一些能量输出的浪费。具体来说，燃料电池的能量与负载之间的关系非常复杂，而且受到许多因素的影响，如燃料电池的温度、湿度和气压以及负载的变载频率等。因此，按需精确控制燃料电池能量输出具有重要意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于云的燃料电池的能量输出控制方法及装置，基于云端服务器的分析和处理，通过计算氢燃料电池的当前健康值并根据当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，实现了对燃料电池的能量输出的高精度控制。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供一种基于云的燃料电池的能量输出控制方法，应用于燃料电池的能量输出控制装置，所述能量输出控制装置包括云端服务器、整车控制器和检测装置，所述检测装置和所述整车控制器设置在燃料电池汽车，所述检测装置与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述云端服务器无线连接。第一方面所述的方法包括：利用所述检测装置对所述燃料电池汽车中的氢燃料电池进行检测，以获取输入所述氢燃料电池的物料数值以及所述氢燃料电池的当前输出功率和当前温度，所述物料数值包括当前燃料气流量和当前氧化气流量；利用所述整车控制器向所述云端服务器发送所述物料数值、所述当前输出功率以及所述当前温度；利用所述云端服务器根据所述物料数值和所述当前输出功率确定所述氢燃料电池的当前健康值，所述当前健康值根据预设查找表确定或者根据如下公式确定：HC=αP0/（W1+W2）；其中，HC表示所述当前健康值，P0表示所述当前输出功率，W1表示所述当前燃料气流量，W2表示所述当前氧化气流量，α为第一预设常数，预设查找表包括多个数据组，每个所述数据组包括输出功率、燃料气流量、氧化气流量和对应的健康值；在所述当前温度小于第一预设温度值时，利用所述云端服务器将所述当前健康值发送至所述整车控制器；利用所述整车控制器根据所述当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，
以得到调整输出功率；以及利用所述整车控制器根据所述调整输出功率对所述氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得所述氢燃料电池的输出功率与所述期望输出功率匹配。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种基于云的燃料电池的能量输出控制装置（也可以称为基于云的燃料电池的能量输出控制系统）。该装置包括云端服务器、整车控制器和检测装置，所述检测装置和所述整车控制器设置在燃料电池汽车，所述检测装置与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述云端服务器无线连接；其中，所述检测装置，用于对所述燃料电池汽车中的氢燃料电池进行检测，以获取输入所述氢燃料电池的物料数值以及所述氢燃料电池的当前输出功率和当前温度，所述物料数值包括当前燃料气流量和当前氧化气流量；所述整车控制器，用于向所述云端服务器发送所述物料数值、所述当前输出功率以及所述当前温度；所述云端服务器，用于根据所述物料数值和所述当前输出功率确定所述氢燃料电池的当前健康值，所述当前健康值根据预设查找表确定或者根据如下公式确定：HC=αP0/（W1+W2）；其中，HC表示所述当前健康值，P0表示所述当前输出功率，W1表示所述当前燃料气流量，W2表示所述当前氧化气流量，α为第一预设常数，预设查找表包括多个数据组，每个所述数据组包括输出功率、燃料气流量、氧化气流量和对应的健康值；所述云端服务器，还用于在所述当前温度小于第一预设温度值时，将所述当前健康值发送至所述整车控制器；所述整车控制器，还用于根据所述当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率；以及所述整车控制器，还用于根据所述调整输出功率对所述氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得所述氢燃料电池的输出功率与所述期望输出功率匹配。
[0008]在本专利技术的可选实施例中，所述根据所述当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率，包括：利用所述整车控制器获取第一初始健康值，所述第一初始健康值根据如下公式确定：H01=αP0/（W01+W02）；其中，H01表示所述第一初始健康值，W01表示出厂前的氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的燃料气流量，W02表示出厂前的氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的氧化气流量；利用所述整车控制器根据所述当前健康值与所述第一初始健康值的比值对所述期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率。
[0009]在本专利技术的可选实施例中，所述调整输出功率根据如下公式计算：PT=βPE/（HC/H01）+θ；其中，PT表示所述调整输出功率，PE表示所述期望输出功率，β为第二预设常数、θ为第三预设常数。
[0010]在本专利技术的可选实施例中，在所述当前温度大于或等于所述第一预设温度值时，所述检测装置，还用于对所述燃料电池汽车中的氢燃料电池进行检测，以获取所述氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的放电初始电压、开路电压以及放电电流；所述整车控制器，还用于向所述云端服务器发送所述放电初始电压、所述开路电压以及所述放电电流；所述云端服务器，还用于根据所述放电初始电压、所述开路电压以及所述放电电流确定所述氢燃料电池的第一健康调整值，所述第一健康调整值根据如下公式确定：HZ1=（VD0
‑
VOP）/IC，其中，HZ1表示所述第一健康调整值，VD0表示所述放电初始电压，VOP表示所述开路电压，IC表示所述放电电流；所述云端服务器，还用于在所述当前温度大于或等于所述第一预设温度值且小于第二预设温度值时，根据所述第一健康调整值对所述当前健康值进行调整以得到调整后的第一健康值，并将所述调整后的第一健康值发送至所述整车控制器；所述整车控制器，还用于根据所述调整后的第一健康值对用户的期望输出功率进行
调整，以得到调整输出功率；所述整车控制器，还用于根据所述调整输出功率对所述氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得所述氢燃料电池的输出功率与所述期望输出功率匹配。
[0011]在本专利技术的可选实施例中，所述调整后的第一健康值为所述当前健康值和所述第一健康调整值的均值。
[0012]在本专利技术的可选实施例中，所述根据所述调整后的第一健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率，包括：利用所述整车控制器获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，应用于燃料电池的能量输出控制装置，所述能量输出控制装置包括云端服务器、整车控制器和检测装置，所述检测装置和所述整车控制器设置在燃料电池汽车上，所述检测装置与所述整车控制器连接，所述整车控制器与所述云端服务器无线连接；其中，所述能量输出控制方法包括：利用所述检测装置对所述燃料电池汽车中的氢燃料电池进行检测，以获取输入所述氢燃料电池的物料数值以及所述氢燃料电池的当前输出功率和当前温度，所述物料数值包括当前燃料气流量和当前氧化气流量；利用所述整车控制器向所述云端服务器发送所述物料数值、所述当前输出功率以及所述当前温度；利用所述云端服务器根据所述物料数值和所述当前输出功率确定所述氢燃料电池的当前健康值，所述当前健康值根据预设查找表确定或者根据如下公式确定：HC=αP0/（W1+W2）；其中，HC表示所述当前健康值，P0表示所述当前输出功率，W1表示所述当前燃料气流量，W2表示所述当前氧化气流量，α为第一预设常数，预设查找表包括多个数据组，每个所述数据组包括输出功率、燃料气流量、氧化气流量和对应的健康值；在所述当前温度小于第一预设温度值时，利用所述云端服务器将所述当前健康值发送至所述整车控制器；利用所述整车控制器根据所述当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率；以及利用所述整车控制器根据所述调整输出功率对所述氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得所述氢燃料电池的输出功率与所述期望输出功率匹配。2.根据权利要求1所述的基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，所述利用所述整车控制器根据所述当前健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率，包括：利用所述整车控制器获取第一初始健康值，所述第一初始健康值根据如下公式确定：H01=αP0/（W01+W02）；其中，H01表示所述第一初始健康值，W01表示出厂前的氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的燃料气流量，W02表示出厂前的氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的氧化气流量；利用所述整车控制器根据所述当前健康值与所述第一初始健康值的比值对所述期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率。3.根据权利要求2所述的基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，所述调整输出功率根据如下公式计算：PT=βPE/（HC/H01）+θ；其中，PT表示所述调整输出功率，PE表示所述期望输出功率，β为第二预设常数、θ为第三预设常数。4.根据权利要求1所述的基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，在所述当前温度大于或等于所述第一预设温度值时，所述能量输出控制方法还包括：利用所述检测装置对所述燃料电池汽车中的氢燃料电池进行检测，以获取所述氢燃料电池在输出功率被控制为所述当前输出功率时的放电初始电压、开路电压以及放电电流；利用所述整车控制器向所述云端服务器发送所述放电初始电压、所述开路电压以及所
述放电电流；利用所述云端服务器根据所述放电初始电压、所述开路电压以及所述放电电流确定所述氢燃料电池的第一健康调整值，所述第一健康调整值根据如下公式确定：HZ1=（VD0
‑
VOP）/IC，其中，HZ1表示所述第一健康调整值，VD0表示所述放电初始电压，VOP表示所述开路电压，IC表示所述放电电流；在所述当前温度大于或等于所述第一预设温度值且小于第二预设温度值时，利用所述云端服务器根据所述第一健康调整值对所述当前健康值进行调整以得到调整后的第一健康值，并将所述调整后的第一健康值发送至所述整车控制器；利用所述整车控制器根据所述调整后的第一健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率；以及利用所述整车控制器根据所述调整输出功率对所述氢燃料电池的输出功率进行控制，以使得所述氢燃料电池的输出功率与所述期望输出功率匹配。5.根据权利要求4所述的基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，所述调整后的第一健康值为所述当前健康值和所述第一健康调整值的均值。6.根据权利要求5所述的基于云的燃料电池的能量输出控制方法，其特征在于，所述利用所述整车控制器根据所述调整后的第一健康值对用户的期望输出功率进行调整，以得到调整输出功率，包括：利用所述整车控制器获取第二初始健康值，所述第二初始健康值根据如下公式确定：H02=（αP0/（W01+W02）+（VD0`
‑
VOP`）/IC`）/2；其中，H02表示所述第二初始健康值，W01表示出厂前的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐志刚，
申请(专利权)人：北京新研创能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：