一种燃料电池堆输出功率控制方法及系统与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池堆输出功率控制方法及系统。

背景技术：

1、随着汽车产业规模逐渐扩大，能源消耗和环境污染的问题也日益严重，所以能源和环境保护必须重视为核心问题。现在全世界将解决方案关注在新能源汽车领域，尤其是氢燃料电池发动机。

2、氢燃料电池发动机是一种将氢气和氧气的化学能直接有效的转化成电能的发电装置，相比燃油机，它不仅实现了接近零污染环境，而且还具有能量转换效率高，动力性能强等诸多优势。

3、目前在应用环境中，氢燃料电池发动机一般会引入可充电动力电池，在燃料电池满足不了汽车主驱动需求的时候，动力电池将一起切入同时供电，但由于燃料电池在工作的时候不可频繁波动功率的原因，需要根据燃料电池的辅助部件最优工作点以及动力电池的配合进行一个总输出功率调节。因而，现有的燃料电池输出功率控制还有待改进。不仅如此，燃料电池系统的辅助器件都是由燃料电池堆自身产生的电再经过dcdc给辅助器件供电，如果燃料电池堆在运行期间，短时间内出现功率异常现象，将很有可能导致辅助器件无法正常运行，从而导致整个系统出现振荡以及无法稳定运行的现象。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种燃料电池堆输出功率控制方法及系统，实现结合负载、动力电池以及辅助部件更加全面地分析出燃料电池堆在运行期间所需要消耗的能量，并根据该分析控制燃料电池堆的输出功率，从而延长和提高燃料电池的使用寿命以及工作效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：

3、一种燃料电池堆输出功率控制方法，包括以下步骤：

4、s1、计算得到燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值；根据负载和动力电池的相关参数计算得到系统目标净功率；根据系统中所有辅助部件的功耗计算得到所有辅助部件的总功耗；

5、s2、根据步骤s1中得到的所有辅助部件的总功耗和系统目标净功率，计算得到dcdc后端需要输出的总功耗；

6、s3、根据步骤s1中得到的燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值以及步骤s2中得到的dcdc后端需要输出的总功耗，获得燃料电池堆的dcdc自身的消耗功率数值；

7、s4、根据步骤s3中得到的燃料电池堆的dcdc自身的消耗功率数值和步骤s2中得到的dcdc后端需要输出的总功耗，计算得到燃料电池堆的输出总功耗；

8、s5、根据步骤s4中得到燃料电池堆的输出总功耗，控制燃料电池堆的输出功率。

9、本发明采用的另一技术方案为：

10、一种燃料电池堆输出功率控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

11、s1、计算得到燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值；根据负载和动力电池的相关参数计算得到系统目标净功率；根据系统中所有辅助部件的功耗计算得到所有辅助部件的总功耗；

12、s2、根据步骤s1中得到的所有辅助部件的总功耗和系统目标净功率，计算得到dcdc后端需要输出的总功耗；

13、s3、根据步骤s1中得到的燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值以及步骤s2中得到的dcdc后端需要输出的总功耗，获得燃料电池堆的dcdc自身的消耗功率数值；

14、s4、根据步骤s3中得到的燃料电池堆的dcdc自身的消耗功率数值和步骤s2中得到的dcdc后端需要输出的总功耗，计算得到燃料电池堆的输出总功耗；

15、s5、根据步骤s4中得到燃料电池堆的输出总功耗，控制燃料电池堆的输出功率。

16、本发明的有益效果在于：

17、本发明提供的一种燃料电池堆输出功率控制方法及系统，通过计算得到燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值；根据负载和动力电池的相关参数计算得到系统目标净功率；根据系统中所有辅助部件的功耗计算得到所有辅助部件的总功耗；并根据所有辅助部件的总功耗和系统目标净功率，计算得到dcdc后端需要输出的总功耗，再结合压差数值，获得燃料电池堆的dcdc自身的消耗功率数值；接着，再根据dcdc自身的消耗功率数值和dcdc后端需要输出的总功耗，计算得到燃料电池堆的输出总功耗；最后根据燃料电池堆的输出总功耗控制燃料电池堆的输出功率，即基于辅助部件的消耗、动力电池的需求以及负载需求的功率总和来进行计算，从而控制燃料电池堆的输出功率和辅助部件的稳定性。

技术特征：

1.一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s1中计算得到燃料电池堆的dcdc的输入与输出之间的压差数值的计算方法为：

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s1中根据负载和动力电池的相关参数计算得到系统目标净功率的计算方法为：

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s1中根据系统中所有辅助部件的功耗计算得到所有辅助部件的总功耗的计算方法为：

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s2具体为：将步骤s1中得到的所有辅助部件的总功耗和系统目标净功率进行相加，计算得到dcdc后端需要输出的总功耗。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s3具体为：

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆输出功率控制方法，其特征在于，步骤s4具体为：

8.一种燃料电池堆输出功率控制系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种燃料电池堆输出功率控制系统，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时具体实现以下步骤：

10.根据权利要求8所述的一种燃料电池堆输出功率控制系统，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时具体实现以下步骤：

技术总结
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池堆输出功率控制方法及系统。通过计算得到燃料电池堆的DCDC的输入与输出之间的压差数值；根据负载和动力电池的相关参数计算得到系统目标净功率；根据系统中所有辅助部件的功耗计算得到所有辅助部件的总功耗；并根据总功耗和系统目标净功率，计算得到DCDC后端需要输出的总功耗，再结合压差数值，获得DCDC自身的消耗功率数值；再根据DCDC自身的消耗功率数值和DCDC后端需要输出的总功耗，计算得到燃料电池堆的输出总功耗；即基于辅助部件的消耗、动力电池的需求以及负载需求的功率总和来进行计算，从而控制燃料电池堆的输出功率和辅助部件的稳定性。

技术研发人员：黄豪,林洪艺,赖金铃,龚泽鹏
受保护的技术使用者：福建雪人氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8