一种氢气循环泵的电流控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种氢气循环泵电流控制方法及系统，其针对氢气循环泵的不同工况选择不同的电流采样量程，具体而言，在破冰时使用大电流量程，以顺利实现破冰启动，在破冰完成后，正常工况下则使用小电流量程，以提高控制性能。以提高控制性能。以提高控制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气循环泵的电流控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种氢气循环泵电流控制方法及系统。

技术介绍

[0002]氢气循环泵是燃料电池的核心部件，其用于给燃料电池的电堆供应氢气，氢气循环泵的良好运转是燃料电池能良好工作的必要条件。
[0003]燃料电池被广泛应用于诸如新能源汽车等各种领域，这就使得其会在各种环境条件下工作。在极寒天气中，或其他一些低温环境下，燃料电池工作过程中所产生水或水汽会在氢气循环泵中凝结成冰，导致氢气循环泵的转子被冻住，使得氢气循环泵的转子无法转动，进而所述氢气循环泵无法工作。为了解决这一情况，可以通过软件控制，例如转速开环控制实现氢循环泵的破冰启动。出于破冰的需求，在破冰启动时通常需要大电流，因此控制中用到的电流量程会比较大；而当破冰完成，在氢气循环泵正常运行的时候，则不需要太大电流，此时如果继续用大量程电流控制，控制精度较差，会影响到整体控制性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的部分或全部问题，本专利技术第一方面提供一种氢气循环泵的电流控制方法，包括：
[0005]判断氢气循环泵的工况，并根据所述氢气循环泵的工况，选择不同的电流采样量程。
[0006]进一步地，所述工况包括破冰工况以及正常工况。
[0007]进一步地，判断氢气循环泵的工况包括：
[0008]在氢气循环泵的启动阶段，测量环境温度，若环境温度低于或等于预设值，则所述氢气循环泵处于破冰工况，若环境温度高于所述预设值，则所述氢气循环泵处于正常工况；以及
[0009]在破冰工况下，当判定破冰成功后，所述氢气循环泵进入正常工况。
[0010]进一步地，在破冰工况下，选择第一电流采样量程实现电流控制，以及
[0011]在正常工况下，选择第二电流采样量程实现电流控制，其中所述第二电流采样量程小于所述第一电流采样量程。
[0012]进一步地，所述电流控制方法采用闭环电流控制。
[0013]进一步地，所述闭环电流控制包括：
[0014]输入电流指令值，其包括所述氢气循环泵的电机定子电流的d轴及q轴分量值；
[0015]根据选择的电流采样量程，采样所述氢气循环泵的三相电流值，并将其转换至两相旋转坐标系中，得到电机电流值；以及
[0016]基于所述电机电流值与所述电流指令值的偏差得到控制电流值。
[0017]进一步地，所述控制电流值根据如下步骤得到：
[0018]将所述偏差进行比例及积分调节，得到控制电压的d轴及q轴分量值；
[0019]将所述控制电压的d轴及q轴分量值进行Park逆变换，得到控制电压在两相静止坐标系下α、β轴的分量值；
[0020]基于所述控制电压的α、β轴的分量值，进行空间矢量脉宽调制，得到脉宽调制信号；以及
[0021]将所述脉宽调制信号转换为控制电流值。
[0022]进一步地，所述Park逆变换中所采用的角度值根据输入的速度指令值得到。
[0023]本专利技术第二方面提供一种氢气循环泵的电流控制系统，包括：
[0024]判断模块，其用于判断所述氢气循环泵的当前工况；
[0025]第一电流控制模块，其用于基于第一电流采样量程实现电流的闭环控制；以及
[0026]第二电流控制模块，其用于基于第二电流采样量程实现电流的闭环控制，其中所述第二电流采样量程小于所述第一电流采样量程。
[0027]本专利技术提供的一种氢气循环泵电流控制方法及系统，针对氢气循环泵的不同工况选择不同的电流采样量程，具体而言，在破冰时使用大电流量程，以顺利实现破冰启动，在破冰完成后，正常工况下则使用小电流量程，以提高控制性能。
附图说明
[0028]为进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0029]图1示出本专利技术一个实施例的一种氢气循环泵电流控制方法的流程示意图；以及
[0030]图2示出本专利技术一个实施例的一种氢气循环泵电流控制系统的结构示意图。
[0031]附图标记列表
[0032]201 判断模块
[0033]202 第一电流控制模块
[0034]203 第二电流控制模块
具体实施方式
[0035]以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构或操作以免模糊本专利技术的专利技术点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术并不限于这些特定细节。
[0036]在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
[0037]需要说明的是，本专利技术的实施例以特定顺序对方法步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本专利技术的不同实施例中，可根据实际需求的调节来调整各步骤的先后顺序。
[0038]在本专利技术中，根据本专利技术的系统的各模块可以使用软件、硬件、固件或其组合来实现。当模块使用软件来实现时，可以通过计算机程序流程来实现模块的功能，例如模块可以通过存储在存储设备(如硬盘、内存等)中的代码段(如C、C++等语言的代码段)来实现，其中当所述代码段被处理器执行时能够实现模块的相应功能。当模块使用硬件来实现时，可以通过设置相应硬件结构来实现模块的功能，例如通过对现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等可编程器件进行硬件编程来实现模块的功能，或者通过设计包括多个晶体管、电阻和电容等电子器件的专用集成电路(ASIC)来实现模块的功能。当模块使用固件来实现时，可以将模块的功能以程序代码形式写入设备的诸如EPROM或EEPROM之类的只读存储器中，并且当所述程序代码被处理器执行时能够实现模块的相应功能。
[0039]在本专利技术的实施例中，术语“电流采样量程”是指在电流闭环控制过程中，对氢气循环泵的实际三相电流进行采样时所采用的量程，即可采样电流的范围。所述电流采样量程与进度呈负相关，即电流采样量程越大，采样精度越低。
[0040]为了实现氢循环泵，尤其是其破冰启动过程中的电流稳定控制，本专利技术提供一种氢气循环泵电流控制方法及系统，通过电流闭环控制以实现氢气循环泵的电流稳定控制，有效避免了过流风险，且可以使得氢气循环泵电机保持恒定的转矩，有效地提高了设备运行的安全性。此外，为了提高正常运行状态下的控制性能，本专利技术还针对氢气循环泵的不同工况设计了不同的电流采样量程，具体而言，在破冰时使用大电流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气循环泵的电流控制方法，其特征在于，包括步骤：确定氢气循环泵的工况；以及根据所述氢气循环泵的工况，选择不同的电流采样量程。2.如权利要求1所述的电流控制方法，其特征在于，所述工况包括破冰工况以及正常工况。3.如权利要求1所述的电流控制方法，其特征在于，确定氢气循环泵的工况包括步骤：在氢气循环泵的启动阶段，测量环境温度：若环境温度低于或等于预设值，则所述氢气循环泵处于破冰工况；以及若环境温度高于所述预设值，则所述氢气循环泵处于正常工况；以及在破冰工况下，当判定破冰成功后，所述氢气循环泵进入正常工况。4.如权利要求2所述的电流控制方法，其特征在于，在破冰工况下，选择第一电流采样量程实现电流控制；以及在正常工况下，选择第二电流采样量程实现电流控制，其中所述第二电流采样量程小于所述第一电流采样量程。5.如权利要求1所述的电流控制方法，其特征在于，所述电流控制方法采用闭环电流控制。6.如权利要求5所述的电流控制方法，其特征在于，所述闭环电流控制包括步骤：输入电流指令值，包括所述氢气循环泵的电机定子电流的d轴及q轴分量值；根据选择的电流采样量程，采样所述氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳增峰，徐大炎，刘华健，王娟，董文宇，
申请(专利权)人：华涧新能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：