[发明专利]一种燃料电池系统的动态控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的动态控制方法，其特征在于，所述的动态控制方法包括加载控制过程和减载控制过程；

所述的加载控制过程包括：通过需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数，根据性能系数大小反馈控制空压机的空气计量比、空氢压差目标值、排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间；

所述的减载控制过程包括：根据功率减载变化率的大小反馈控制空压机的降速斜率和排水阀工作状态，排出多余水分，维持氢空压差稳定；

所述的加载控制过程包括：

S100、根据燃料电池系统的需求功率和功率加载变化率查询逻辑表确定性能系数为1、2或3，当性能系数为1时，进行步骤S110；当性能系数为2时，进行步骤S120；当性能系数为3时，进行步骤S130；

S110、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值，排水阀工作能量阈值和排水阀开启时间维持正常工作状态，进入步骤S111；

S111、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持，如果判断结果为是，返回步骤S110，如果判断结果为否，结束进程；

S120、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值，降低排水阀工作能量阈值并延长排水阀开启时间，进入步骤S121；

S121、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持，如果判断结果为是，返回步骤S120，如果判断结果为否，结束进程；

S130、提升空压机的空气计量比和空氢压差目标值，降低排水阀工作能量阈值，排水阀立即开启并延长排水阀开启时间，进入步骤S131；

S131、查询逻辑表重新确定性能系数并判断性能系数是否维持，如果判断结果为是，返回步骤S130，如果判断结果为否，结束进程；

步骤S100中，所述的逻辑表的查询规则为：

需求功率为额定功率的10～30％，不包括30％，且功率加载变化率≤10kw/s时，确定性能系数为1；

需求功率为额定功率的10～30％，不包括30％，且10kw/s＜功率加载变化率≤20kw/s时，确定性能系数为2；

当需求功率为额定功率的30～60％，不包括60％，且功率加载变化率≤5kw/s时，确定性能系数为1；

需求功率为额定功率的30～60％，不包括60％，且5kw/s＜功率加载变化率≤10kw/s时，确定性能系数为2；

需求功率为额定功率的30～60％，不包括60％，且10kw/s＜功率加载变化率≤20kw/s时，确定性能系数为3；

需求功率为额定功率的60～100％，不包括100％，且功率加载变化率≤5kw/s范围内时，确定性能系数为2；

需求功率为额定功率的60～100％，不包括100％，且5kw/s＜功率加载变化率≤20kw/s范围内时，确定性能系数为3；

所述的减载控制过程包括：

S200、根据燃料电池系统的需求功率降低输出功率并计算功率减载变化率，逻辑判断功率减载变化率是否低于功率减载变化率阈值，如果判断结果为是，进入步骤S210，如果判断结果为否，进入步骤S220；

S210、空压机的降速斜率减缓，对降速斜率的减缓过程计时，当计时时间达到预设的排水时间后，进入步骤S211；

S211、逻辑判断氢空压差是否高于压差阈值，如果判断结果为是，进入步骤S212，如果判断结果为否，进入步骤S213；

S212、开启燃料电池系统的排水阀，排出多余水分后返回步骤S211；

S213、延迟特定时间后，空压机按照正常的降速斜率减载输出，直至达到目标需求功率，结束进程，所述的特定时间为3～8s；

S220、空压机按照正常的降速斜率减载输出，直至达到目标需求功率，结束进程。

2.根据权利要求1所述的动态控制方法，其特征在于，步骤S110中，空压机的空气计量比提升20～40％。

3.根据权利要求1所述的动态控制方法，其特征在于，步骤S110中，所述的空氢压差目标值提升至1.5～3.5bar。

4.根据权利要求1所述的动态控制方法，其特征在于，步骤S110中，正常工作状态下，所述的排水阀工作能量阈值维持在300～900kJ。