本申請(qǐng)涉及燃料電池控制領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池系統(tǒng)的控制方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前燃料電池系統(tǒng)受限于瞬時(shí)輸出功率速率較低的影響，需要配置一個(gè)大功率高倍率的功率型動(dòng)力電池進(jìn)行配合，這不僅增加了整車(chē)成本，而且高倍率動(dòng)力電池使用壽命低于正常能量型動(dòng)力電池，一定程度上縮減了整車(chē)使用壽命。

2、為了降低動(dòng)力電池功率，需要提高燃料電池系統(tǒng)功率響應(yīng)的速率。但是燃料電池自身不能快速響應(yīng)功率需求，原因有如下幾點(diǎn)：熱管理問(wèn)題：快速變化可能導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)難以有效地管理熱量，快速的功率變化會(huì)導(dǎo)致溫度波動(dòng)，從而影響穩(wěn)定性和性能；燃料電池系統(tǒng)慣性問(wèn)題：燃料電池系統(tǒng)包含多個(gè)子系統(tǒng)和控制單元，這些組件具有一定的慣性和延遲，使得整體系統(tǒng)難以在短時(shí)間內(nèi)快速響應(yīng)功率需求的變化；氣體供應(yīng)問(wèn)題：快速的功率需求變化需要迅速調(diào)整氫氣的供應(yīng)量和壓力，而現(xiàn)有的氫氣儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)可能無(wú)法立即滿足這種需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N燃料電池系統(tǒng)的控制方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有的燃料電池自身不能快速響應(yīng)功率需求的技術(shù)問(wèn)題。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種燃料電池系統(tǒng)的控制方法，所述燃料電池系統(tǒng)的控制方法包括：

3、根據(jù)獲取的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值；

4、根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流；

5、通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，其中，各個(gè)所述子系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。

6、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，包括：

7、根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，其中，所述預(yù)置速率包括第一預(yù)置散熱速率、第一預(yù)置供氣速率和第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率。

8、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，包括：

9、基于所述目標(biāo)電流值和所述第一預(yù)置散熱速率，確定所述冷卻系統(tǒng)的參考電流；

10、基于所述目標(biāo)電流值和所述第一預(yù)置供氣速率，確定所述供氣系統(tǒng)的參考電流；

11、基于所述目標(biāo)電流值和所述第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率，確定所述電氣系統(tǒng)的參考電流。

12、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，包括：

13、通過(guò)所述冷卻系統(tǒng)的參考電流對(duì)所述冷卻系統(tǒng)的散熱量進(jìn)行控制；

14、通過(guò)所述供氣系統(tǒng)的參考電流對(duì)所述供氣系統(tǒng)的空氣流量、空氣壓力和氫氣壓力進(jìn)行控制；

15、通過(guò)所述電氣系統(tǒng)的參考電流對(duì)所述電氣系統(tǒng)的dcdc電流輸出進(jìn)行控制。

16、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)接收的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值之后，還包括：

17、若檢測(cè)所述目標(biāo)電流值從第一預(yù)置目標(biāo)電流值變成第二預(yù)置目標(biāo)電流值時(shí)，則獲取第一預(yù)置散熱速率、第一預(yù)置供氣速率和第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率，其中，所述第一預(yù)置散熱速率>所述第一預(yù)置供氣速率>所述第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率；

18、根據(jù)所述目標(biāo)電流值、所述第一預(yù)置散熱速率、所述第一預(yù)置供氣速率和所述第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率，分別計(jì)算出各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，以對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制；

19、或者，若檢測(cè)到所述目標(biāo)電流值從第三預(yù)置目標(biāo)電流值變成第二預(yù)置目標(biāo)電流值時(shí)，則獲取第一預(yù)置散熱速率、第一預(yù)置供氣速率和第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率，其中，所述第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率>所述第一預(yù)置供氣速率>所述第一預(yù)置散熱速率；

20、根據(jù)所述目標(biāo)電流值、所述第一預(yù)置散熱速率、所述第一預(yù)置供氣速率和所述第一預(yù)置電氣響應(yīng)速率，分別計(jì)算出各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，以對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

21、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流之后，還包括：

22、若檢測(cè)當(dāng)前的目標(biāo)電流值從第二預(yù)置目標(biāo)電流值變成第三預(yù)置目標(biāo)電流值，且所述冷卻系統(tǒng)的參考電流大于第二預(yù)置目標(biāo)電流，所述供氣系統(tǒng)的參考電流和所述電氣系統(tǒng)的參考電流小于所述第三預(yù)置目標(biāo)電流，則獲取第二預(yù)置散熱速率；

23、根據(jù)所述第二預(yù)置散熱速率和所述目標(biāo)電流值，重新確定所述冷卻系統(tǒng)的參考電流。

24、結(jié)合第一方面，在一種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流之后，還包括：

25、若檢測(cè)當(dāng)前的目標(biāo)電流值從第二預(yù)置目標(biāo)電流值變成第三預(yù)置目標(biāo)電流值，且所述冷卻系統(tǒng)的參考電流和所述供氣系統(tǒng)的參考電流均大于所述第二預(yù)置目標(biāo)電流值，所述電氣系統(tǒng)的參考電流小于所述第三預(yù)置目標(biāo)電流，則獲取第二預(yù)置散熱速率和第二預(yù)置供氣速率；

26、根據(jù)所述第二預(yù)置散熱速率、所述第二預(yù)置供氣速率和所述目標(biāo)電流值，重新確定所述冷卻系統(tǒng)的參考電流和供氣系統(tǒng)的參考電流。

27、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種燃料電池系統(tǒng)的控制裝置，所述燃料電池系統(tǒng)的控制裝置包括：

28、第一確定模塊，用于根據(jù)獲取的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值；

29、第二確定模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流；

30、控制模塊，用于通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，其中，各個(gè)所述子系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。

31、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種燃料電池系統(tǒng)的控制設(shè)備，所述燃料電池系統(tǒng)的控制設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器、以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可被所述處理器執(zhí)行的燃料電池系統(tǒng)的控制程序，其中所述燃料電池系統(tǒng)的控制程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的步驟。

32、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有燃料電池系統(tǒng)的控制程序，其中所述燃料電池系統(tǒng)的控制程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的步驟。

33、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果包括：

34、通過(guò)根據(jù)獲取的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值；根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流；通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，其中，各個(gè)所述子系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，解決了相關(guān)技術(shù)中現(xiàn)有的燃料電池自身不能快速響應(yīng)功率需求的技術(shù)問(wèn)題，在燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定正常工作的情況下，提升燃料電池系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變載性能，以使快速響應(yīng)功率需求。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)的控制方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)接收的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值之后，還包括：

6.如權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流之后，還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)電流值和預(yù)置速率，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流之后，還包括：

8.一種燃料電池系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)的控制裝置包括：

9.一種燃料電池系統(tǒng)的控制設(shè)備，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)的控制設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器、以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可被所述處理器執(zhí)行的燃料電池系統(tǒng)的控制程序，其中所述燃料電池系統(tǒng)的控制程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有燃料電池系統(tǒng)的控制程序，其中所述燃料電池系統(tǒng)的控制程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)的控制方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
一種燃料電池系統(tǒng)的控制方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)根據(jù)獲取的整車(chē)電流需求值和當(dāng)前可允許拉載電流限值，確定目標(biāo)電流值；根據(jù)所述目標(biāo)電流值，確定各個(gè)子系統(tǒng)的參考電流；通過(guò)各個(gè)所述子系統(tǒng)的參考電流，分別對(duì)各個(gè)所述子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，其中，各個(gè)所述子系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，解決了相關(guān)技術(shù)中現(xiàn)有的燃料電池自身不能快速響應(yīng)功率需求的技術(shù)問(wèn)題，在燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定正常工作的情況下，提升燃料電池系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變載性能，以使快速響應(yīng)功率需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳昆,邢俊逸,王秋禮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)商用車(chē)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10