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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池,具体涉及一种燃料电池系统的辅机控制方法及列车控制设备。
技术介绍
1、氢燃料电池是利用氢气和氧气在一定温度下和催化剂作用下,分别在阳极和阴极发生电化学反应,通过电荷的定向移动形成电流来工作的。通常,如图1所示,燃料电池系统由燃料电池电堆以及多个辅机系统构成,多个辅机系统可以包括:空气供给系统、氢气供给系统、冷却系统、变流系统。空气供给系统的作用是给燃料电池电堆提供一定温度、压力、流量和湿度的空气,其主要部件包括空气过滤器、空气压缩机(简称空压机)、流量计、中冷器、背压阀、旁通阀等;氢气供给系统用于给燃料电池电堆提供燃料,其功能要求与空气供给系统类似,主要部件包括开关阀、引射器电磁比例阀(也简称为比例阀)、排水阀、排氮阀等,其中,图1中包括一级比例阀(比例阀1)和二级比例阀(比例阀2);冷却系统用于维持燃料电池电堆处于合适的工作温度,并对其他辅机系统的产热部件进行冷却,其主要部件包括水泵、散热器、节温器、ptc加热器等,冷却系统包括图1中示意的主冷却系统和辅冷却系统;变流系统用于实现燃料电池电堆输出的电信号的变换,如采用dc/dc转换器实现升压、稳压、电流调节等,主要部件包括用于为连接在机车母线上的负载供电的升压dc/dc转换器以及用于为其他辅机系统供电的降压dc/dc转换器。
2、燃料电池系统是一个复杂的电化学反应装置,在燃料电池电堆选定的条件下,各辅机系统的性能和控制方法是决定燃料电池系统性能的关键因素。现有燃料电池系统一般采用主控程序直接控制各辅机系统相关部件的方式来对各辅机系统进行控制,其中
3、采用主控程序直接控制各辅机系统的方式,会存在主控程序需同时操控所有辅机系统内相关部件以满足燃料电池系统运行需求的情况,这使得主控程序变得异常复杂。当主控程序需要进行功能升级时,辅机系统中某个部件的控制逻辑的变化,很可能导致整个主控程序功能异常,且很难进行故障排查,增加了开发及维护的难度。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷之一,本申请实施例中提供了一种燃料电池系统的辅机控制方法及列车控制设备。
2、根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种燃料电池系统的辅机控制方法,应用于与所述燃料电池系统对应的控制芯片,所述控制芯片上运行有所述燃料电池系统对应的主控程序以及与所述燃料电池系统中的不同辅机系统对应的辅机控制程序,所述方法包括:
3、所述主控程序确定当前需要控制的目标辅机系统是否存在对应的目标辅机控制程序;
4、若存在,则所述主控程序根据所述燃料电池系统当前的工作状态,确定第一控制参数,并将所述第一控制参数传输至所述目标辅机控制程序;
5、所述目标辅机控制程序根据所述第一控制参数,确定所述目标辅机系统中受控部件对应的第二控制参数,以控制所述受控部件基于所述第二控制参数运行。
6、根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种列车控制设备,包括:
7、存储器;
8、处理器;以及
9、计算机程序,所述计算机程序包括燃料电池系统对应的主控程序以及与所述燃料电池系统中包含的不同辅机系统对应的辅机控制程序;
10、其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现第一方面所述的燃料电池系统的辅机控制方法。
11、根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序包括燃料电池系统对应的主控程序以及与所述燃料电池系统中包含的不同辅机系统对应的辅机控制程序;所述计算机程序被处理器执行以实现如第一方面所述的燃料电池系统的辅机控制方法。
12、采用本申请实施例中提供的燃料电池系统的辅机控制方法,通过在用于控制燃料电池系统的控制芯片上设置主控程序以及对应于不同辅机系统的辅机控制程序,主控程序只需要根据燃料电池系统当前的工作状态向辅机控制程序传输必要的触发其执行控制逻辑的控制参数,对辅机系统中受控部件的具体控制由辅机控制程序来执行。通过设置辅机系统对应的辅机控制程序,将主控程序与辅机控制程序分离,由辅机控制程序对相应辅机系统进行独立控制,简化主控程序的复杂度。通过这样的主控程序与辅机控制程序的联动,使得燃料电池系统的运行更加高效,易于进行二次开发和功能升级。
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1.一种燃料电池系统的辅机控制方法,其特征在于,应用于与所述燃料电池系统对应的控制芯片,所述控制芯片上运行有所述燃料电池系统对应的主控程序以及与所述燃料电池系统中的不同辅机系统对应的辅机控制程序,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为空气供给系统,所述空气供给系统对应有空气辅机控制程序,所述空气供给系统中的受控部件包括空压机、背压阀和旁通阀;
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为氢气供给系统,所述氢气供给系统对应有氢气辅机控制程序;
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述氢气供给系统中的受控部件包括开关阀、一级比例阀、二级比例阀、排水阀和排氮阀;所述工作模式包括如下任一种:关闭模式、开机吹扫模式、停机吹扫模式和正常运行模式,其中,所述开机吹扫模式对应于所述燃料电池系统的启动状态,所述停机吹扫模式对应于所述燃料电池系统的停机状态,所述关闭模式对应于所述燃料电池系统的停机过程执行完毕状态,所述正常运行模式对应于所述燃料电池系统的正常运行状态。
5.根据权利要求4所述的
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为辅冷却系统,所述辅冷却系统对应有第一冷却辅机控制程序,所述辅冷却系统中的受控部件包括辅水泵和辅散热器,所述辅冷却系统用于为各辅机系统进行冷却处理;
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为主冷却系统,所述主冷却系统对应有第二冷却辅机控制程序,所述主冷却系统中的受控部件包括主水泵、主散热器和节温器,所述主冷却系统用于为燃料电池电堆进行冷却处理;
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述不存在对应的目标辅机控制程序的目标辅机系统为变流系统,所述变流系统中包括用于为所述燃料电池系统的负载进行供电的升压DC/DC转换器以及用于为所述燃料电池系统中各辅机系统进行供电的降压DC/DC转换器;
10.一种列车控制设备,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的辅机控制方法,其特征在于,应用于与所述燃料电池系统对应的控制芯片,所述控制芯片上运行有所述燃料电池系统对应的主控程序以及与所述燃料电池系统中的不同辅机系统对应的辅机控制程序,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为空气供给系统,所述空气供给系统对应有空气辅机控制程序,所述空气供给系统中的受控部件包括空压机、背压阀和旁通阀;
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标辅机系统为氢气供给系统,所述氢气供给系统对应有氢气辅机控制程序;
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述氢气供给系统中的受控部件包括开关阀、一级比例阀、二级比例阀、排水阀和排氮阀;所述工作模式包括如下任一种:关闭模式、开机吹扫模式、停机吹扫模式和正常运行模式,其中,所述开机吹扫模式对应于所述燃料电池系统的启动状态,所述停机吹扫模式对应于所述燃料电池系统的停机状态,所述关闭模式对应于所述燃料电池系统的停机过程执行完毕状态,所述正常运行模式对应于所述燃料电池系统的正常运行状态。
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【专利技术属性】
技术研发人员:韩国鹏,汪星华,裴春兴,王艳琴,刘楠,冯轩,赵丽丽,王健,宋海英,
申请(专利权)人:中车唐山机车车辆有限公司,
类型:发明
国别省市:
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