【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车用燃料电池，尤其涉及一种燃料电池空气化学计量比控制方法、装置、设备和介质。
技术介绍
1、燃料电池系统是将化学能转化成电能的系统，主要包括燃料供应系统、氧化剂供应、水热管理以及电控单元等系统。质子交换膜燃料电池的工作原理是在阳极通入加湿后的高纯度氢气，在阴极通入加湿后的空气或者氧气。高纯度氢气在阳极催化层作用下生成氢离子和电子，阳极生成的氢离子会以水合氢离子的形式通过质子交换膜到达阴极，氧气在阴极催化剂的作用下与水合氢离子结合生成水并放出热量，电子从外电路由阳极流向阴极即产生电流。
2、燃料电池系统包括燃料电池电堆，燃料电池电堆包含若干个单电池串联堆叠，由于单电池产品差异，或者是受整堆结构的影响，在动态工况下，燃料电池不同的单电池的输出电压存在严重的不一致，甚至出现单电池电压反极现象。若单电池性能差异过大，电堆的整体性能会受最低性能输出的单电池影响，严重的会影响整个电堆的稳定性和寿命。而根据燃料电池发电原理可知，进堆空气流量可以影响单电池的电压，因此，可以通过调整进堆空气流量缓解燃料电池中单电池电压过低的问题。
3、相关技术通过根据电池电堆中每个单电池的电压来确定异常单电池，进而确定异常单电池的异常原因，然后根据异常原因对每个异常单电池进行进气调节，以使异常单电池在下一时刻的电压正常，以缓解了燃料电池中出现单电池电压过低的技术问题。但实际应用时，难以单独对每个单电池进行进气调节。因此，现有技术仍存在难以保证燃料电池电堆较为稳定、高效运行的问题。
技术实现思路b>
1、本专利技术提供了一种燃料电池空气化学计量比控制方法、装置、设备和介质，以解决难以保证燃料电池电堆较为稳定、高效运行的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种燃料电池空气化学计量比控制方法，该燃料电池空气化学计量比控制方法包括：
3、获取燃料电池系统运行状态下燃料电池电堆内所有单电池的电压；
4、确定所有所述单电池中的最大单电池电压和最小单电池电压；
5、基于所述最大单电池电压和所述最小单电池电压确定单电池电压差；
6、确定所述单电池电压差是否超出预设电压差范围；
7、若是，控制所述燃料电池系统进入吹扫模式，所述吹扫模式下所述燃料电池系统以吹扫空气化学计量比运行；
8、若否，控制所述燃料电池系统进入常规模式，所述常规模式下所述燃料电池系统以常规空气化学计量比运行，其中，所述吹扫空气化学计量比大于所述常规空气化学计量比。
9、在本专利技术的可选实施例中，所述确定所述单电池电压差是否超出预设电压差范围之前，还包括：
10、获取所述燃料电池电堆的出堆空气温度；
11、获取当前工况设定输出电流；
12、相应的，所述控制所述燃料电池系统进入吹扫模式，所述吹扫模式下所述燃料电池系统以吹扫空气化学计量比运行，包括：
13、基于所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定吹扫空气化学计量比，控制所述燃料电池系统以吹扫空气化学计量比运行；
14、相应的，所述控制所述燃料电池系统进入常规模式，所述常规模式下所述燃料电池系统以常规空气化学计量比运行，包括：
15、基于所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述常规空气化学计量比，控制所述燃料电池系统以常规空气化学计量比运行。
16、在本专利技术的可选实施例中，所述获取燃料电池系统运行状态下燃料电池电堆内所有单电池的电压之后，还包括：
17、基于所有所述单电池的电压确定所述燃料电池电堆的单电池均方差；
18、基于所述单电池均方差确定空气化学计量比修正系数；
19、相应的，所述基于所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定吹扫空气化学计量比，包括：
20、基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述吹扫空气化学计量比；
21、相应的，所述基于所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述常规空气化学计量比，包括：
22、基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述常规空气化学计量比。
23、在本专利技术的可选实施例中，所述基于所有所述单电池的电压确定所述燃料电池电堆的单电池均方差，包括：
24、基于所有所述单电池的电压确定所述燃料电池电堆的单电池平均电压；
25、基于所述单电池平均电压和所有所述单电池的电压通过下式确定所述燃料电池电堆的单电池均方差：
26、
27、其中，umean为单电池平均电压，urmse为单电池均方差，ui为单电池的电压，i为序号；
28、相应的，所述基于所述单电池均方差确定空气化学计量比修正系数，包括：
29、基于所述单电池均方差通过下式确定空气化学计量比修正系数：
30、fac＝1+0.0002×urmse；
31、其中，fac为空气化学计量比修正系数。
32、在本专利技术的可选实施例中，所述基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述吹扫空气化学计量比，包括：
33、基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度通过下式确定所述吹扫空气化学计量比：
34、λn1＝fac×(3.212-0.0018×tout-0.0146×iset)；
35、其中，fac为空气化学计量比修正系数，iset为当前工况设定输出电流，tout为出堆空气温度，λn1为吹扫空气化学计量比；
36、和/或，所述基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述常规空气化学计量比，包括：
37、基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度通过下式确定所述常规空气化学计量比：
38、λn2＝fac×(3.207-0.0012×tout-0.0146×iset)；
39、其中，λn2为常规空气化学计量比。
40、在本专利技术的可选实施例中，所述控制所述燃料电池系统进入吹扫模式，所述吹扫模式下所述燃料电池系统以吹扫空气化学计量比运行之后，还包括：
41、从进入所述吹扫模式的时刻启动计时以得到吹扫持续时间；
42、获取当前工况设定输出电流；
43、基于所述单电池电压差和所述当前工况设定输出电流确定吹扫最长时间；
44、实时确定所述吹扫持续时间是否大于或等于所述吹扫最长时间；
45、若是，退出所述吹扫模式并控制所述燃料电池系统进入常规模式；
46、若否，执行实时确定所述吹扫持续时间是否大于所述吹扫最长时间的步骤。
47、在本专利技术的可选实施例中，所述获取当前工况设定输出电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述确定所述单电池电压差是否超出预设电压差范围之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述获取燃料电池系统运行状态下燃料电池电堆内所有单电池的电压之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述基于所有所述单电池的电压确定所述燃料电池电堆的单电池均方差，包括：
5.根据权利要求3所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述吹扫空气化学计量比，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池系统进入吹扫模式，所述吹扫模式下所述燃料电池系统以吹扫空气化学计量比运行之后，还包括：
7.根据权利要求6所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述获取当
8.根据权利要求7所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述基于所述单电池电压差和所述当前工况设定输出电流确定吹扫最长时间，包括：
9.一种燃料电池空气化学计量比控制装置，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的燃料电池空气化学计量比控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述确定所述单电池电压差是否超出预设电压差范围之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述获取燃料电池系统运行状态下燃料电池电堆内所有单电池的电压之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述基于所有所述单电池的电压确定所述燃料电池电堆的单电池均方差，包括：
5.根据权利要求3所述的燃料电池空气化学计量比控制方法，其特征在于，所述基于所述空气化学计量比修正系数、所述当前工况设定输出电流和所述出堆空气温度确定所述吹扫空气化学计量比，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤，陈首刚，张鹏，王明卿，周申申，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。