[发明专利]一种燃料电池DC-DC变换器运行控制方法、计算机可读存储介质及燃料电池

说明书

本发明提供了一种燃料电池DC‑DC变换器运行控制方法、计算机可读存储介质及燃料电池，燃料电池系统运行后，通过检测DC‑DC变换器实时输出功率和燃料电池实时传输功率，当DC‑DC变换器实时输出功率和燃料电池实时传输功率之间满足判断标准则进入保护逻辑控制，同时检测DC‑DC变换器的输入电流获得电流值和输入功率获得功率值，当检测到的电流值和功率值同时满足判断条件则计算DC‑DC变换器输入电压，进而调整系统占空比。通过检测燃料电池能源供给功率和输出电流，计算输入电压，调整占空比，可以保证燃料电池运行稳压输出，同时减少了燃料电池DC‑DC变换器输入电压电流采样环节，降低了检测成本。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池DC-DC变换器运行控制方法、计算机可读存储介质及燃料电池。

背景技术

随着我国制氢、储氢技术的快速发展，氢燃料电池发电技术突飞猛进，凭借高转换效率和绿色清洁无污染的优势被普遍认为具有广阔发展前景的发电技术，也一度成为继火力发电、水力发电、核能发电之后的第四代发电方式。

氢燃料电池是将氢能通过电化学有机反应转化为电能的一种电化学装置，在某一恒定温度和湿度环境下，通过控制氢气量和空气气体流速度来调节燃料电池功率输出。然而，氢燃料电池受到膜电极活化面积、催化剂等因素的限制，在实现功率输出的过程中是呈现动态平衡的。此外，从微观来讲，氢气进气量和空气气流速度也是动态平衡的，这样也增加燃料电池功率输出的不稳定性。氢燃料电池非无限大发电系统，功率输出特性偏软，可变负载也会削弱燃料电池稳定性。

鉴于此，国内研究提出了许多保护措施控制方法，如公开专利号CN105966255A公布了燃料电池汽车外置功率变换器的保护措施控制方法，公开专利号CN 207853764 U公布了燃料电池通过DC-DC变换器微处理器实现保护措施的控制方法。这些保护措施控制方法都是借助外界设备实现保护措施的，但从未从燃料电池自身控制流程角度实现保护措施控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种功率电流控制的氢能燃料电池DC-DC变换器保护技术控制方法，控制对象为氢燃料电池DC-DC变换器，保护对象为氢能燃料电池，氢燃料电池DC-DC变换器通过检测氢燃料电池能源供给功率和输入电流，计算得知输入电压，控制输出电压稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池DC-DC变换器运行控制方法，燃料电池系统运行后，通过检测DC-DC变换器实时输出功率和燃料电池实时传输功率，当DC-DC变换器实时输出功率和燃料电池实时传输功率之间满足判断标准则进入保护逻辑控制，同时检测DC-DC变换器的输入电流获得电流值和输入功率获得功率值，当检测到的电流值和功率值同时满足判断条件则计算DC-DC变换器输入电压，进而调整系统占空比。通过检测燃料电池能源供给功率和输出电流，计算输入电压，调整占空比，可以保证燃料电池运行稳压输出，同时减少了燃料电池DC-DC变换器输入电压电流采样环节，降低了检测成本。

进一步的，所述当DC-DC变换器实时输出功率和燃料电池实时传输功率之间满足判断标准则进入保护逻辑控制具体为：检测DC-DC变换器实时输出功率P_out和燃料电池实时传输功率P_in，当P_out≥a*P_in，则进入保护逻辑控制，其中a为预设的比例系数。在进行下一步检测之前，设置一个判断条件，当满足判断条件才进入保护逻辑控制，否则就不进入，可以避免了不必要的检测浪费能耗，同时也可以提高检测的准确率和有效率。

进一步的，所述检测到的电流值和功率值同时满足判断条件则计算DC-DC变换器输入电压具体为： 检测DC-DC变换器的输入电流获得电流值I和输入功率获得功率值P，当I=I1，且P4＜P≤P3，则计算DC-DC变换器输入电压V=P/I，其中I1为正常运行时的最小运行电流，P3为启动运行时的启动功率，P4为正常运行时的最小运行功率。