一种燃料电池阴极系统的控制回路构建、解耦方法及装置制造方法及图纸

技术编号:41408123 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-20 19:34
本发明专利技术公开了一种燃料电池阴极系统的控制回路构建、解耦方法及装置,涉及车用燃料电池控制领域。其中,控制回路构建方法为:根据燃料电池阴极系统的极化实验获取设备运行数据,并以此生成电流与背压阀开度的关系查找表和空压机MAP图,从而构建前馈控制回路;并结合PID控制器构建第一控制回路;之后构建流量和压力的二阶传递函数矩阵和解耦器的数学矩阵;最后根据二阶传递函数矩阵、解耦器和第一控制回路构建基于前馈控制和对角阵解耦PID控制的第二控制回路,从而能够基于前馈控制和对角阵解耦PID控制的第二控制回路实现燃料电池中空压机转速对流量和背压阀开度对压力的快速、准确及平稳调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车用燃料电池控制领域,尤其涉及一种燃料电池阴极系统的控制回路构建、解耦方法及装置


技术介绍

1、随着社会经济的快速发展,社会汽车保有量逐渐增多,在汽车设计中,车用燃料电池是极为关键的部分。在燃料电池阴极系统中,空压机与背压阀是两个十分重要的执行机构,他们的作用是调节燃料电池系统阴极的空气进气压力和流量以使燃料电池系统满足需求的输出性能。其中,单独对空压机转速或者背压阀开度进行调节,均会改变电堆阴极的压力或流量,压力和流量作为燃料电池系统中的一对耦合控制量,如何有效处理二者之间的强耦合性,成为了维持系统稳定运行、响应迅速的关键问题。

2、目前的现有技术中,使用的控制方法大多是采用传统双pi或者双pid无解耦的控制策略。这些方法的缺点是,当流量和压力中的某一变量先达到目标值后,由于另一变量需要继续收敛,相应的执行机构会继续做出动作,由于耦合特性,已经进入稳态的量会超调进而产生振荡。综上所述,现有技术对于燃料电池的控制仍存在较大的不足,目前急需一种新的控制方法或者控制策略来解决这些问题。


>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述根据燃料电池阴极系统的极化实验,得到燃料电池阴极系统中空压机和背压阀的设备运行数据,具体为:

3.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述根据所述设备运行数据生成电流与背压阀开度的关系查找表,并结合空压机设备制定的空压机MAP图,构建前馈控制回路,具体为:

4.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述对所述设备运行数据中的压力、流量、空压机转速和...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述根据燃料电池阴极系统的极化实验,得到燃料电池阴极系统中空压机和背压阀的设备运行数据,具体为:

3.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述根据所述设备运行数据生成电流与背压阀开度的关系查找表,并结合空压机设备制定的空压机map图,构建前馈控制回路,具体为:

4.如权利要求1所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述对所述设备运行数据中的压力、流量、空压机转速和背压阀开度数据使用极大似然估计法进行系统参数辨识,得到流量和压力的二阶传递函数矩阵,具体为:

5.如权利要求4所述的一种燃料电池阴极系统的控制回路构建方法,其特征在于,所述根据所述二阶传递函数矩阵,结合所述第一控制回路输出的原始开度及原始转速,构建预设的解耦器的数学矩阵,具体为:

6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡杰李强石景武李新明
申请(专利权)人:国鸿氢能科技嘉兴股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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