一种多燃料电池供电的协调控制方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及车辆供电技术领域，提供一种多燃料电池供电的协调控制方法及相关装置，方法包括：实时获取车辆负载；将车辆负载作为燃料电池输出总功率代入燃料电池功率设定模型中，得到各燃料电池输出功效之和最大时的各燃料电池的功率设定值；将各燃料电池的输出功率设置为对应的功率设定值。通过将车辆负载设置为燃料电池输出总功率，使燃料电池功率设定模型中以满足车辆负载为计算前提；并以各燃料电池的功率与发电效率关系，使模型充分考虑到各燃料电池的发电效率特性，最终得到的功率设定值是供电系统整体输出功率损耗最小的组合，减少了多个燃料电池供电时的功率损耗，提高了车辆的续航。的续航。的续航。

【技术实现步骤摘要】
一种多燃料电池供电的协调控制方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及车辆供电
，尤其涉及一种多燃料电池供电的协调控制方法及相关装置
。

技术介绍

[0002]为服务“双碳”目标的实现，针对传统柴油发电应急电源存在的碳排高和污染重等问题，而质子交换膜氢燃料电池因具备零碳排
、
无污染等优异特性，成为解决该问题的热门选择，为保障供电可靠性，车辆上采用多个燃料电池也是车辆电源发展的趋势
。
[0003]但是现有技术中，对于多套燃料电池同时进行供电时仅考虑实现供电冗余和供电功率倍增，并没有考虑到功率损耗的问题，影响多燃料电池系统的续航能力
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多燃料电池供电的协调控制方法，用于解决现有技术中多燃料电池系统的续航能力低的问题
。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种多燃料电池供电的协调控制方法，包括：一种多燃料电池供电的协调控制方法，包括：实时获取车辆
UPS
中的车辆负载；基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，确定车辆燃料电池系统整体发电效率最高时的各燃料电池功率设置组合，得到各燃料电池的功率设定值；将各燃料电池的输出功率设置为对应的所述功率设定值
。
[0006]可选的，所述基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合之前，还包括：当车辆燃料电池系统的燃料电池数量为
n
组，且车辆负载处于第
a
预设功率与第
a
‑1预设功率之间时，将额定功率最小的
n
‑
a
个燃料电池的输出功率设为0；
a
和
n
都为正整数，
a
小于等于
n
且不小于2；所述第
a
预设功率等于最大的
a
个燃料电池额定功率之和
。
[0007]可选的，所述基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，确定车辆燃料电池系统整体发电效率最高时的各燃料电池功率设置组合，得到各燃料电池的功率设定值，具体为：将所述车辆负载作为燃料电池输出总功率代入燃料电池功率设定模型中，得到各燃料电池的功率设定值；所述燃料电池功率设定模型具体为：；
；其中，为燃料电池输出总功率，依次为对应额定功率排名的各燃料电池的功率设定值，为额定功率排序第
n
的燃料电池在设定输出功率为时的发电效率，为输入各燃料电池电堆系统的总燃料量，为燃料电池系统总发电效率，求取最小值，即为燃料电池系统总发电效率最高点；当
n=a
时，燃料电池功率设定模型为第
a
‑1燃料电池功率设定模型
。
[0008]可选的，所述遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，具体为：判断车辆负载是否小于预设比例的第
a
预设功率，若是，则遍历满足预设比例的第
a
预设功率的各燃料电池的功率设置组合；若否，则遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合
。
[0009]可选的，所述遍历满足预设比例的第
a
预设功率的各燃料电池的功率设置组合之后，还包括：根据不同燃料电池的额定功率，将用于锂电池的充电的功率按额定功率比例分配给各个燃料电池，具体计算模型如下：；其中，为第
a
个燃料电池给锂电池的充电功率，为燃料电池对应的发电额定功率，为车辆负载，为预设比例
。
[0010]可选的，所述将各燃料电池的输出功率设置为对应的所述功率设定值，具体为：将各燃料电池的输出功率设置为对应的所述功率设定值；实时获取各燃料电池的总实际输出功率；计算车辆负载与总实际输出功率的差值，并将各锂电池的总输出功率设置为所述差值
。
[0011]本申请第二方面提供了一种多燃料电池供电的协调控制装置，包括：负载获取模块，用于实时获取车辆
UPS
中的车辆负载；功率计算模块，用于基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，确定车辆燃料电池系统整体发电效率最高时的各燃料电池功率设置组合，得到各燃料电池的功率设定值；供电控制模块，用于将各燃料电池的输出功率设置为对应的所述功率设定值
。
[0012]本申请第三方面提供了一种多燃料电池供电的协调控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行本专利技术第一方面任一项所述的多燃料电池供电的协调控制方法
。
[0013]本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于
存储程序代码，所述程序代码用于执行本专利技术第一方面任一项所述的多燃料电池供电的协调控制方法
。
[0014]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：通过将车辆负载设置为燃料电池输出总功率，使燃料电池功率设定模型中以满足车辆负载为计算前提；并以各燃料电池的功率与发电效率关系，使模型充分考虑到各燃料电池的发电效率特性，最终得到的功率设定值是供电系统整体效率最大的组合，减少了多个燃料电池供电时的功率损耗，提高了车辆的续航，解决了协调多套燃料电池同时进行供电的问题
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图
。
[0016]图1为氢能动力与发电一体化应急电源装置图；图2为多燃料电池供电的协调控制方法的第一个流程图；图3为燃料电池输出功率设定值与发电效率关系曲线图；图4为多燃料电池供电的协调控制方法的第二个流程图；图5为多燃料电池供电的协调控制方法的第三个流程图；图6为燃料电池与锂电池的精确控制逻辑图；图7为电池系统协调控制回路图；图8为多燃料电池供电的协调控制装置图
。
具体实施方式
[0017]为使得本专利技术的专利技术目的
、
特征
、
优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0018]本专利技术提供了一种多燃料电池供电的协调控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多燃料电池供电的协调控制方法，其特征在于，包括：实时获取车辆
UPS
中的车辆负载；基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，确定车辆燃料电池系统整体发电效率最高时的各燃料电池功率设置组合，得到各燃料电池的功率设定值；将各燃料电池的输出功率设置为对应的所述功率设定值
。2.
根据权利要求1所述的一种多燃料电池供电的协调控制方法，其特征在于，所述基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合之前，还包括：当车辆燃料电池系统的燃料电池数量为
n
组，且车辆负载处于第
a
预设功率与第
a
‑1预设功率之间时，将额定功率最小的
n
‑
a
个燃料电池的输出功率设为0；
a
和
n
都为正整数，
a
小于等于
n
且不小于2；所述第
a
预设功率等于最大的
a
个燃料电池额定功率之和
。3.
根据权利要求2所述的一种多燃料电池供电的协调控制方法，其特征在于，所述基于车辆燃料电池系统中每个燃料电池的功率与发电效率关系，遍历满足车辆负载的各燃料电池的功率设置组合，确定车辆燃料电池系统整体发电效率最高时的各燃料电池功率设置组合，得到各燃料电池的功率设定值，具体为：将所述车辆负载作为燃料电池输出总功率代入燃料电池功率设定模型中，得到各燃料电池的功率设定值；所述燃料电池功率设定模型具体为：；；其中，为燃料电池输出总功率，依次为对应额定功率排名的各燃料电池的功率设定值，为额定功率排序第
n
的燃料电池在设定输出功率为时的发电效率，为输入各燃料电池电堆系统的总燃料量，为燃料电池系统总发电效率，求取最小值，即为燃料电池系统总发电效率最高点；当
n=a
时，燃料电池功率设定模型为第
a
‑1燃料电池功率设定模型
。4.
根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，刘石，陈文，杨韬略，郭欣然，杨毅，韩丹，
申请(专利权)人：南方电网电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：