燃料电池空气系统解耦控制方法、装置和存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113675444A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110966994.2(22)申请日2021.08.23(71)申请人无锡威孚高科技集团股份有限公司地址214028江苏省无锡市新吴区华山路5号(72)发明人单亚飞邵力成毛强陈杰李刚(74)专利代理机构无锡市兴为专利代理事务所(特殊普通合伙)32517代理人屠志力(51)Int.Cl.H01M8/0438(2016.01)H01M8/04746(2016.01)H01M8/04992(2016.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称燃料电池空气系统解耦控制方法、装置和存储介质(57)摘要本发明提供一种燃料电池空气系统解耦控制方法，包括：根据燃料电池工作点确定相应的目标空气压力和目标空气流量；通过目标空气压力和目标空气流量分别查相应的标定表，得到前馈节流阀开度和前馈空压机转速；通过采集得到实时的空气入堆压力和空气入堆流量；计算目标空气压力和空气入堆压力的差值，并对该压力差进行PID控制，得到节流阀开度调整值；通过前馈节流阀开度和节流阀开度调整值查相应的开度对转速修正的标定表，得到空压机转速修正值；计算目标空气流量和空气入堆流量的差值，并对该流量差进行PID控制，得到空压机转速调整值；通过前馈空压机转速和空压机转速调整值查相应的转速对开度修正的标定表，得到节流阀开度修正值；求和得到最终的节流阀开度；求和得到最终的空压机转速。本发明简单易实现，实用性CN113675444A强，准确度高。CN113675444A权利要求书1/2页1.一种燃料电池空气系统解耦控制方法，其特征在于，包括：根据燃料电池工作点确定相应的目标空气压力和目标空气流量；通过目标空气压力和目标空气流量分别查相应的标定表，得到前馈节流阀开度和前馈空压机转速；通过采集得到实时的空气入堆压力和空气入堆流量；计算目标空气压力和空气入堆压力的差值，并对该压力差进行PID控制，得到节流阀开度调整值；此时，通过前馈节流阀开度和节流阀开度调整值查相应的开度对转速修正的标定表，得到空压机转速修正值；计算目标空气流量和空气入堆流量的差值，并对该流量差进行PID控制，得到空压机转速调整值；此时，通过前馈空压机转速和空压机转速调整值查相应的转速对开度修正的标定表，得到节流阀开度修正值；根据前馈节流阀开度、节流阀开度调整值以及节流阀开度修正值求和得到最终的节流阀开度；根据前馈空压机转速、空压机转速调整值以及空压机转速修正值求和得到最终的空压机转速。2.如权利要求1所述的燃料电池空气系统解耦控制方法，其特征在于，空气入堆压力和空气入堆流量分别通过设置于电堆入口处的压力传感器和流量计测量后采集获得。3.如权利要求1所述的燃料电池空气系统解耦控制方法，其特征在于，对于开度对转速修正的标定表，通过试验台测试标定得到，步骤如下：S11，设定一节流阀开度，然后增大开度，记录开度变化量；增大开度带来了空气入堆流量增加，此时空压机转速应该减小来抵消带来的影响，此时修正的转速应该为一负值；通过调节转速来保持空气入堆流量不变，记录此时的转速变化量即空压机转速修正值；S12，依次记录下该节流阀开度时，不同的开度增大时对应的空压机转速修正值；S13，同样地，该节流阀开度下，减小开度，记录开度变化量；减小开度带来了空气入堆流量减小，此时空压机转速应该增大来抵消带来的影响，此时修正的转速应该为一正值；通过调节转速来保持空气入堆流量不变，记录此时的转速变化量即空压机转速修正值；S14，依次记录下该节流阀开度时，不同的开度减小时对应的空压机转速修正值；S15，汇总得到该节流阀开度下，开度变化时对转速修正的标定表；S16，改变初始节流阀开度，然后进行上述S11、S12、S13、S14、S15步骤测量并记录，得到最终的不同开度下，开度对转速修正的标定表。4.如权利要求1所述的燃料电池空气系统解耦控制方法，其特征在于，对于转速对开度修正的标定表，通过试验台测试标定得到，步骤如下：S21，设定一空压机转速，然后增大转速，记录转速变化量；增大转速带来了空气入堆压力增加，此时节流阀应该增大来抵消带来的影响，此时修正的开度应该为一正值；通过调节开度来保持空气入堆压力不变，记录此时的开度变化量即节流阀开度修正值；S22，依次记录下该空压机转速时，不同的转速增大时对应的节流阀开度修正值；S23，同样地，该空压机转速下，减小转速，记录转速变化量；减小转速带来了空气入堆压力减小，此时节流阀开度应该减小来抵消带来的影响，此时修正的转速应该为一负值；通2CN113675444A权利要求书2/2页过调节开度来保持空气入堆压力不变，记录此时的开度变化量即节流阀开度修正值；S24，依次