一种燃料电池及其功率控制方法、存储介质与流程

本发明实施例涉及燃料电池汽车，尤其涉及一种燃料电池及其功率控制方法、存储介质。

背景技术：

1、随着化石能源的消耗和社会环保意识的逐渐提高，新能源汽车得到了快速发展。但是由于续航里程的不足和充电难等问题，纯电动汽车的发展遇到了技术瓶颈，而燃料电池汽车同时兼备了续航里程长和零污染、零排放的优点逐渐成为研究热点。

2、燃料电池汽车的发展主要受到燃料电池使用寿命和成本的制约。从燃料电池的寿命性能曲线可以看出，燃料电池在使用一段时间后，其性能会随着使用时间的增加而下降，导致燃料电池的实际输出功率小于该电流密度点(又可称为电密点)下的车辆请求功率，即燃料电池的实际输出功率无法满足车辆需求。通常情况下，这种性能衰减是不可逆的，除了在燃料电池性能衰减之前对能量管理进行优化来延缓衰减过程外，还需要在燃料电池已经出现性能衰减后，采用必要的能量管理方案对衰减的性能进行补偿，以满足车辆需求。

3、现有的性能补偿方案往往需要依靠车辆搭载的动力电池组来实现。然而，将动力电池组作为补充电源会导致燃料电池的控制软件功能被拆分，车辆无法完全了解燃料电池的运行状态；若在车辆中增加燃料电池的控制逻辑则会出现冗余部分，也会增加后期问题追溯的复杂程度。

技术实现思路

1、本发明提供一种燃料电池及其功率控制方法、存储介质，能够实现燃料电池的自适应功率控制，以满足车辆的需求，保证了燃料电池汽车的动力性，也能够有效延长燃料电池的耐久性和使用寿命。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的功率控制方法，包括：

3、获取车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率，其中，燃料电池装配在车辆中；

4、在车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值大于或者等于预设阈值、且燃料电池满足预设条件时，确定燃料电池的功率调整系数；

5、根据车辆请求功率、燃料电池的实际输出功率和燃料电池的功率调整系数，计算燃料电池的设定输出功率。

6、可选的，在获取车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率后，还包括：

7、判断车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值是否大于或者等于预设阈值；

8、若车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值小于预设阈值，则保持燃料电池的设定输出功率不变；

9、若车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值大于或者等于预设阈值，则判断燃料电池是否满足预设条件；

10、若燃料电池不满足预设条件，则保持燃料电池的设定输出功率不变。

11、可选的，预设条件为燃料电池的健康等级大于或者等于预设等级；

12、相应的，在判断燃料电池是否满足预设条件前，还包括：

13、确定燃料电池的健康等级。

14、可选的，预设条件为燃料电池的当前输出功率大于或者等于预设输出功率。

15、可选的，确定燃料电池的健康等级，包括：

16、获取燃料电池的伏安曲线、输出电压和输出电流，其中，伏安曲线包括基准曲线和m条衰减曲线，m为大于或者等于2的整数；

17、令x＝1，判断输出电压是否位于第一电压和第二电压之间，其中，x表示衰减曲线的序号，第一电压为输出电流对应在第x条衰减曲线上的电压，第二电压为输出电流对应在第x+1条衰减曲线上的电压；

18、若判断结果为是，则确定燃料电池的健康等级为x；

19、若判断结果为否，则令x＝x+1，并返回执行判断输出电压是否位于第一电压和第二电压之间的步骤，直至x＝m为止。

20、可选的，确定燃料电池的健康等级，包括：

21、获取燃料电池的伏安曲线、输出电压和输出电流，其中，伏安曲线包括基准曲线和m条衰减曲线，m为大于或者等于2的整数；

22、从m条衰减曲线中获取第n条衰减曲线，其中，输出电压与第三电压的差值最小，第三电压为输出电流对应在第n条衰减曲线上的电压，1≤n≤m、且n为整数；

23、确定燃料电池的健康等级为n。

24、可选的，第1条衰减曲线至第m条衰减曲线与基准曲线之间的距离逐渐减小。

25、可选的，燃料电池的设定输出功率

26、其中，pwrbase为燃料电池的实际输出功率，pwrreq为车辆请求功率，pwrdiff为车辆请求功率pwrreq和燃料电池的实际输出功率pwrbase的差值，coeffpid为燃料电池的功率调整系数。

27、第二方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池，包括：处理器；处理器用于在执行计算机程序时实现上述任一实施例的方法。

28、第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。

29、本发明提供一种燃料电池及其功率控制方法、存储介质。通过在车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值大于或者等于预设阈值、且燃料电池满足预设条件时，确定燃料电池的功率调整系数，并根据车辆请求功率、燃料电池的实际输出功率和燃料电池的功率调整系数，计算燃料电池的设定输出功率。如此，通过改变燃料电池的设定输出功率，令燃料电池的实际输出功率与车辆请求功率一致，从而实现了燃料电池的自适应功率控制，保证车辆的性能不受影响。与现有的方式相比，不再需要动力电池组作为补充电源，避免了燃料电池的控制软件功能被拆分，同时不会增加动力电池组的体积。保证了燃料电池汽车的动力性，也能够有效延长燃料电池的耐久性和使用寿命。

技术特征：

1.一种燃料电池的功率控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池的功率控制方法，在获取车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率后，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，所述预设条件为燃料电池的健康等级大于或者等于预设等级；

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，所述预设条件为燃料电池的当前输出功率大于或者等于预设输出功率。

5.根据权利要求3所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，所述确定所述燃料电池的健康等级，包括：

6.根据权利要求3所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，所述确定所述燃料电池的健康等级，包括：

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，第1条衰减曲线至第m条衰减曲线与所述基准曲线之间的距离逐渐减小。

8.根据权利要求1-2、5-6中任一所述的燃料电池的功率控制方法，其特征在于，所述燃料电池的设定输出功率

9.一种燃料电池，其特征在于，包括：处理器，所述处理器用于在执行计算机程序时实现如权利要求1-8中任一所述的燃料电池的功率控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的燃料电池的功率控制方法。

技术总结
本发明公开了一种燃料电池及其功率控制方法、存储介质。该方法包括：获取车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率，其中，燃料电池装配在车辆中；在车辆请求功率和燃料电池的实际输出功率的差值大于或者等于预设阈值、且燃料电池满足预设条件时，确定燃料电池的功率调整系数；根据车辆请求功率、燃料电池的实际输出功率和燃料电池的功率调整系数，计算燃料电池的设定输出功率。本发明提供的方案能够实现燃料电池的自适应功率控制，以满足车辆的需求，保证了燃料电池汽车的动力性，也能够有效延长燃料电池的耐久性和使用寿命。

技术研发人员：许宏基,宋亚召,刘亚坤
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12