[发明专利]燃料电池系统的控制方法与装置

权利要求书

1.一种燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

构建电密值-电堆空压需求下限值的关系表，所述电堆空压需求下限值是：相应的电密值条件下，通过判断降压试验设定的不同空入压力对应的电堆指标值相对于0海拔的电堆指标值是否异常，进而确定得到的空入压力值；

根据所述关系表，基于任一的所述电密值对应的电堆空压需求下限值，确定所述电密值条件下燃料电池系统的最佳空入压力；

基于所述电堆空压需求下限值，确定燃料电池系统的可用电密值；其中，所述可用电密值是使燃料电池系统正常运行的电密值，用于控制燃料电池系统正常运行的工作区间；

基于所述燃料电池系统的可用电密值和所述最佳空入压力，控制燃料电池系统运行；

其中，所述构建电密值-电堆空压需求下限值的关系表，包括：

按需选取预设数目的各电密值；

针对各电密值进行0海拔测试和降压试验，得到各电密值条件下的电堆空压需求下限值；

基于所述各电密值条件下的电堆空压需求下限值，构建电密值-电堆空压需求下限值的关系表；

所述针对各电密值进行0海拔测试和降压试验，得到各电密值条件下的电堆空压需求下限值，包括：

在任一选取的电密值条件下，先进行0海拔测试，并记录0海拔条件下的电堆指标值；

采用预设降压幅度从0海拔的空入压力值开始降压，并在每次降压后等待预设时间再记录当前的空入压力值和当前降压条件下的电堆指标值；

判断当前降压条件下的电堆指标值相对于所述0海拔的电堆指标值是否异常；若异常则停止降压，并将上一次的空入压力值作为该选取的电密值条件下的电堆空压需求下限值，否则继续降压试验直至电堆指标值异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断当前降压条件下的电堆指标值相对于所述0海拔的电堆指标值是否异常，包括：

计算所述当前降压条件下的电堆指标值与所述0海拔条件下的电堆指标值的比值；

判断所述比值是否低于预设比，若低于所述预设比，则当前降压条件下的电堆指标值异常，否则为正常。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于任一所述的电密值对应的电堆空压需求下限值，确定燃料电池系统的最佳空入压力，包括：在任一电密值条件下，以该电密值对应的空压需求下限值为基准，逐步增加空入压力值，并判断所述空入压力值是否能够达到当前电密值条件下的0海拔的空入压力值，若能够达到，则将所述0海拔的空入压力值记为最佳空入压力，否则将空压机最大工作转速条件下的空入压力值记为最佳空入压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述逐步增加空入压力值，包括：逐步增加空压机转速直到达到最大工作转速，同时利用空气调压阀根据空压机转速逐步增加空入压力值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电堆空压需求下限值，确定燃料电池系统的可用电密值，包括：

将所述关系表的电密值从大到小逐个设置为燃料电池系统的当前电密值，判断当前电密值是否为可用电密值，若否，则继续判断下一电密值是否为可用电密值，直到当前电密值为可用电密值时停止下一电密值的判断，并将小于或等于所述当前电密值的所有电密值均确定为可用电密值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断当前电密值是否为可用电密值，包括：逐步增加空压机转速直到达到最大工作转速，获取各转速下的实时空入压力值，并判断所述实时空入压力值是否能够达到当前电密值条件下的电堆空压需求下限值；若能够达到，则当前电密值为可用电密值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先设置燃料电池系统的操作条件，其中，所述操作条件包括保持过量系数不变、保持燃料电池系统内部水平衡中的至少一种。

8.一种燃料电池系统的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

构建模块，用于构建电密值-电堆空压需求下限值的关系表，所述电堆空压需求下限值是：相应的电密值条件下，通过判断降压试验设定的不同空入压力对应的电堆指标值相对于0海拔的电堆指标值是否异常，进而确定得到的空入压力值；

确定模块，用于根据所述关系表，基于任一的所述电密值对应的电堆空压需求下限值，确定所述电密值条件下燃料电池系统的最佳空入压力；

诊断模块，用于基于所述电堆空压需求下限值，确定燃料电池系统的可用电密值；其中，所述可用电密值是使燃料电池系统正常运行的电密值，用于控制燃料电池系统正常运行的工作区间；

控制模块，用于基于所述燃料电池系统的可用电密值和所述最佳空入压力，控制燃料电池系统运行；

其中，所述构建模块具体用于：

按需选取预设数目的各电密值；

针对各电密值进行0海拔测试和降压试验，得到各电密值条件下的电堆空压需求下限值；

基于所述各电密值条件下的电堆空压需求下限值，构建电密值-电堆空压需求下限值的关系表；

所述针对各电密值进行0海拔测试和降压试验，得到各电密值条件下的电堆空压需求下限值，包括：

在任一选取的电密值条件下，先进行0海拔测试，并记录0海拔条件下的电堆指标值；

采用预设降压幅度从0海拔的空入压力值开始降压，并在每次降压后等待预设时间再记录当前的空入压力值和当前降压条件下的电堆指标值；

判断当前降压条件下的电堆指标值相对于所述0海拔的电堆指标值是否异常；若异常则停止降压，并将上一次的空入压力值作为该选取的电密值条件下的电堆空压需求下限值，否则继续降压试验直至电堆指标值异常。