燃料电池的控制方法及系统

本发明涉及燃料电池的，特别涉及燃料电池的控制方法及系统。

背景技术：

1、燃料电池作为清洁能源，具有发电效率高，供电稳定等特点，其已经广泛应用于不同领域。燃料电池采用氢气作为原料，将氢气存储在压缩容器中，当需要进行发电时，从压缩容器释放出氢气，并与空气中的氧气进行电化学反应，从而产生电能。现有的燃料电池通常都是采用单一电池的方式进行供电，并且燃料电池都是按照单一电化学反应模式进行发电，无法根据供电对象的实际工作情况进行灵活和稳定持续的供电，降低供电对象的工作可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提供燃料电池的控制方法及系统，其根据燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对工作终端的供电模式；根据工作终端的实时工作信息，判断是否需要变更燃料电池对工作终端的供电功率；根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件；还采集所有燃料子电池各自的反应状态信息，以此变更燃料子电池向工作终端的供电状态，其利用包括多个燃料子电池的燃料电池对工作终端供电，为工作终端提供持续的电能供应；还根据工作终端的实时工作状态信息，确定工作终端对电能的需求变化情况，以此准确变更燃料电池对工作终端的供电功率，保证在节省电能的同时提供燃料电池的供电效率和可靠性；并且根据燃料子电池的反应状态，及时燃料子电池向工作终端的供电状态，使工作终端持续获取稳定的电能功能和提高燃料电池的供电安全性。

2、本发明提供燃料电池的控制方法，包括如下步骤：

3、步骤s1，当燃料电池所在的工作终端启动后，根据所述燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电模式；

4、步骤s2，获取所述工作终端的实时工作状态信息，根据所述实时工作状态信息，判断是否需要变更所述燃料电池对所述工作终端的供电功率；根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件；

5、步骤s3，采集所有燃料子电池各自的反应状态信息，根据所述反应状态信息，变更所述燃料子电池向所述工作终端的供电状态。

6、进一步，在所述步骤s1中，当燃料电池所在的工作终端启动后，根据所述燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电模式，包括：

7、当燃料电池所在的工作终端启动后，获取所述燃料电池在上一次向所述工作终端进行供电的历史记录，以及所述燃料电池包含的所有燃料子电池的实时反应原料剩余状态信息；其中，所述历史记录包括所述燃料电池在上一次向所述工作终端进行电连接时向所述工作终端供电的燃料子电池的运作记录；所述实时反应原料剩余状态信息包括每个燃料子电池的实时氢气存储量；

8、根据所述历史记录和所述实时反应原料剩余状态信息，从所有燃料子电池中选择其中一个燃料子电池对所述工作终端进行供电，以及确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电优先级别。

9、进一步，在所述步骤s2中，获取所述工作终端的实时工作状态信息，根据所述实时工作状态信息，判断是否需要变更所述燃料电池对所述工作终端的供电功率；根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件，包括：

10、获取所述工作终端在当前工作过程中的运动环境影像，对所述运动环境影像进行分析，得到所述工作终端的实时运动所在道路坡度信息；

11、根据所述道路坡度信息，判断是否需要增大或减小所述燃料电池对所述工作终端的供电功率；

12、若需要增大所述燃料电池对所述工作终端的供电功率，则根据期望增大的供电功率值，增大至少一个燃料子电池的氢气输送速率；

13、若需要减少所述燃料电池对所述工作终端的供电功率，则根据期望减少的供电功率值，减小至少一个燃料子电池的氢气输送速率。

14、进一步，在所述步骤s2中，获取所述工作终端在当前工作过程中的运动环境影像，对所述运动环境影像进行分析，得到所述工作终端的实时运动所在道路坡度信息，包括：

15、步骤s201，在所述工作终端的前方设置有云台拍摄系统，所述云台拍摄系统拍摄到的画面始终与水平面垂直，利用下面公式（1），根据所述工作终端在当前工作过程中距离当前时刻最近的相邻三帧运动环境影像中道路边缘位置，得到每一帧运动环境影像中道路在运动环境影像中的方向，

16、（1）

17、在上述公式（1）中，表示距离当前时刻最近的第帧运动环境影像中道路在运动环境影像中的像素点坐标方向向量；表示距离当前时刻最近的第帧运动环境影像像素矩阵中第行第列像素点的位置是所述道路边缘的第个位置；表示距离当前时刻最近的第帧运动环境影像像素矩阵中第行第列像素点的位置是所述道路边缘的第个位置；均表示整数变量；表示距离当前时刻最近的第帧运动环境影像中利用图像识别技术识别到的属于道路边缘位置的像素点总个数；

18、步骤s202，利用下面公式（2），根据每一帧运动环境影像中道路在运动环境影像中的方向，得到所述工作终端的实时运动所在道路在运动环境影像中的平均方向，

19、（2）

20、在上述公式（2）中，表示所述工作终端的实时运动所在道路在运动环境影像中的平均方向向量；表示整数变量；

21、步骤s203，利用下面公式（3），根据所述工作终端的实时运动所在道路在运动环境影像中的平均方向，得到所述工作终端的实时运动所在道路方向上坡度的倾斜角度，

22、（3）

23、在上述公式（3）中，表示所述工作终端的实时运动所在道路方向上坡度的倾斜角度；表示求取绝对值；表示角度为零度。

24、进一步，在所述步骤s3中，采集所有燃料子电池各自的反应状态信息，根据所述反应状态信息，变更所述燃料子电池向所述工作终端的供电状态，包括：

25、采集所有燃料子电池各自的反应温度变化信息，根据所述反应温度变化信息，判断每个燃料子电池是否处于过度反应状态；

26、若当前向所述工作终端直接进行供电的燃料子电池处于过度反应状态，则将所述工作终端切换连接至未处于过度反应状态并且实时氢气存储量满足预设存储量条件的燃料子电池。

27、本发明还提供燃料电池的控制系统，包括：

28、供电模式确定模块，用于当燃料电池所在的工作终端启动后，根据所述燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电模式；

29、工作终端检测模块，用于获取所述工作终端的实时工作状态信息；

30、燃料电池识别模块，用于根据所述实时工作状态信息，判断是否需要变更所述燃料电池对所述工作终端的供电功率；

31、反应条件调整模块，用于根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件；

32、燃料电池检测模块，用于采集所有燃料子电池各自的反应状态信息；

33、供电状态变更模块，用于根据所述反应状态信息，变更所述燃料子电池向所述工作终端的供电状态。

34、进一步，所述供电模式确定模块用于当燃料电池所在的工作终端启动后，根据所述燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电模式，包括：

35、当燃料电池所在的工作终端启动后，获取所述燃料电池在上一次向所述工作终端进行供电的历史记录，以及所述燃料电池包含的所有燃料子电池的实时反应原料剩余状态信息；其中，所述历史记录包括所述燃料电池在上一次向所述工作终端进行电连接时向所述工作终端供电的燃料子电池的运作记录；所述实时反应原料剩余状态信息包括每个燃料子电池的实时氢气存储量；

36、根据所述历史记录和所述实时反应原料剩余状态信息，从所有燃料子电池中选择其中一个燃料子电池对所述工作终端进行供电，以及确定所有燃料子电池对所述工作终端的供电优先级别。

37、进一步，所述工作终端检测模块获取所述工作终端的实时工作状态信息，包括：

38、获取所述工作终端在当前工作过程中的运动环境影像，对所述运动环境影像进行分析，得到所述工作终端的实时运动所在道路坡度信息；

39、所述燃料电池识别模块根据所述实时工作状态信息，判断是否需要变更所述燃料电池对所述工作终端的供电功率，包括：

40、根据所述道路坡度信息，判断是否需要增大或减小所述燃料电池对所述工作终端的供电功率；

41、所述反应条件调整模块根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件，包括：

42、若需要增大所述燃料电池对所述工作终端的供电功率，则根据期望增大的供电功率值，增大至少一个燃料子电池的氢气输送速率；

43、若需要减少所述燃料电池对所述工作终端的供电功率，则根据期望减少的供电功率值，减小至少一个燃料子电池的氢气输送速率。

44、进一步，所述燃料电池检测模块采集所有燃料子电池各自的反应状态信息，包括：

45、采集所有燃料子电池各自的反应温度变化信息；

46、所述供电状态变更模块，根据所述反应状态信息，变更所述燃料子电池向所述工作终端的供电状态，包括：

47、根据所述反应温度变化信息，判断每个燃料子电池是否处于过度反应状态；

48、若当前向所述工作终端直接进行供电的燃料子电池处于过度反应状态，则将所述工作终端切换连接至未处于过度反应状态并且实时氢气存储量满足预设存储量条件的燃料子电池。

49、相比于现有技术，该燃料电池的控制方法及系统根据燃料电池的供电历史记录和下属所有燃料子电池的实时状态信息，确定所有燃料子电池对工作终端的供电模式；根据工作终端的实时工作信息，判断是否需要变更燃料电池对工作终端的供电功率；根据变更供电功率的需求信息，调整至少一个燃料子电池的电化学反应条件；还采集所有燃料子电池各自的反应状态信息，以此变更燃料子电池向工作终端的供电状态，其利用包括多个燃料子电池的燃料电池对工作终端供电，为工作终端提供持续的电能供应；还根据工作终端的实时工作信息，确定工作终端对电能的需求变化情况，以此准确变更燃料电池对工作终端的供电功率，保证在节省电能的同时提供燃料电池的供电效率和可靠性；并且根据燃料子电池的反应状态，及时燃料子电池向工作终端的供电状态，使工作终端持续获取稳定的电能功能和提高燃料电池的供电安全性。

50、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

51、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。