用于燃料电池系统的控制方法、处理器、装置及系统与流程

本申请涉及燃料电池领域，具体地，涉及一种用于燃料电池系统的控制方法、处理器、装置、燃料电池系统及存储介质。

背景技术：

1、燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置。氢气在阳极在催化剂的作用下生成h+和电子，h+通过质子交换膜，在催化剂的作用下与氧气发生反应，生产水分子，电子通过外部电路形成电流。燃料电池单体电压一般控制在0.6～0.8v之间。

2、在实际应用过程中，燃料电池启停机过程中会产生高电位，导致燃料电池电堆催化剂电化学腐蚀，从而使燃料电池性能衰减，最终损坏燃料电池，现有技术中，通常通过新增外部零件使得燃料电池系统可以在低温状态下运行从而避免产生高电位，使得系统架构复杂，增加成本的同时又降低了系统功率密度。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种避免燃料电池产生高电位，从而保护燃料电池的一种用于燃料电池系统的控制方法、处理器、装置、燃料电池系统及存储介质。

2、为了实现上述目的，本申请提供一种用于燃料电池系统的控制方法，燃料电池系统包括燃料电池、空压机以及第一放电电阻，方法包括：

3、在燃料电池系统进入启动状态的情况下，获取过量空气系数与燃料电池的输出电压；

4、在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数大于预设系数的情况下，调节空压机的转速以降低输出电压；

5、在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数小于或等于预设系数的情况下，控制燃料电池连通第一放电电阻。

6、在本申请的实施例中，调节比例阀的开度，以使燃料电池系统的氢气压力达到预设的第一压力，且氢气流量为第一流量；调节空压机的转速与节气门的开度，以使燃料电池系统的空气压力达到预设的第二压力，且空气流量为第二流量；其中，在氢气流量为第一流量，且空气流量为第二流量的情况下，过量空气系数大于预设系数。

7、在本申请的实施例中，调节空压机的转速以降低输出电压，调节节气门的开度以使空气压力维持为第二压力。

8、在本申请的实施例中，调节空压机的转速与节气门的开度之前，方法还包括：控制氢气进入燃料电池系统以进行吹扫工作。

9、在本申请的实施例中，控制继电器闭合以使第一放电电阻与燃料电池连通；调节第一放电电阻的阻值，以使输出电压小于或等于第一预设电压。

10、在本申请的实施例中，在确定输出电压小于或等于第一预设电压的情况下，控制燃料电池与外部负载连通；在确定第一放电电阻的阻值达到预设阻值的情况下，切断继电器，以使第一放电电阻与燃料电池断开。

11、在本申请的实施例中，在燃料电池系统进入关机状态的情况下，对燃料电池系统降载，以使燃料电池的输出电压达到第一预设电压；控制空压机关闭，持续为燃料电池系统提供氢气并控制燃料电池与第二放电电阻连通。

12、在本申请的实施例中，控制空压机关闭，持续为燃料电池系统提供氢气并控制燃料电池与第二放电电阻连通之后，方法还包括：调节第二放电电阻的阻值，以降低燃料电池的输出电压；在输出电压达到第二预设电压的情况下，切断第二放电电阻并关闭针对燃料电池系统的氢气供应，以使燃料电池进入自然放电状态；其中，第二预设电压小于第一预设电压。

13、本申请第二方面提供了一种处理器，被配置成执行根据上述中任意一项的用于燃料电池系统的控制方法。

14、本申请第三方面提供了一种用于燃料电池系统的控制装置，包括：

15、电压获取模块，在燃料电池系统进入启动状态的情况下，获取过量空气系数与燃料电池的输出电压；

16、空压机调节模块，在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数大于预设系数的情况下，调节空压机的转速以降低输出电压；

17、电阻控制模块，在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数小于或等于预设系数的情况下，控制燃料电池连通第一放电电阻。

18、本申请第四方面提供了一种燃料电池系统，包括：

19、燃料电池，被配置为输出电压；

20、空压机，被配置为燃料电池系统提供空气，以改变燃料电池系统内的过量空气系数；

21、第一放电电阻，与燃料电池连接，用于消耗燃料电池的电压；以及上述的用于燃料电池系统的控制装置。

22、在本申请的实施例中，燃料电池系统还包括：比例阀，被配置为控制氢气压力；节气门，被配置为调节空气压力；继电器，分别与第一放电电阻、第二放电电阻相连，并与燃料电池连接，用于控制第一放电电阻和第二放电电阻与燃料电池通断；第二放电电阻，与燃料电池连接，用于消耗燃料电池的电压。

23、本申请第五方面提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述任一项的用于燃料电池系统的控制方法。

24、上述技术方案，通过对燃料电池系统内的空气流量进行调节，并结合放电电阻，对燃料电池的输出电压进行调节，维持燃料电池的电压低于安全电压值，操作方法简单，可以迅速将燃料电池的电压控制在安全范围以下，从而保护燃料电池，以提升燃料电池系统的寿命。

25、本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括燃料电池、空压机以及第一放电电阻，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统还包括比例阀与节气门；所述获取过量空气系数之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述调节所述空压机的转速以降低所述输出电压，包括：

4.根据权利要求2所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述调节所述空压机的转速与所述节气门的开度之前，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括继电器；所述控制所述燃料电池连通所述第一放电电阻，包括：

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池连通所述第一放电电阻之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第二放电电阻；所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述控制所述空压机关闭，持续为所述燃料电池系统提供氢气并控制所述燃料电池与第二放电电阻连通之后，所述方法还包括：

9.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至8中任意一项所述的用于燃料电池系统的控制方法。

10.一种用于燃料电池系统的控制装置，其特征在于，包括：

11.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：

13.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于燃料电池系统的控制方法。

技术总结
本申请涉及燃料电池领域，具体地，涉及一种用于燃料电池系统的控制方法、处理器、装置及系统。方法包括：在燃料电池系统进入启动状态的情况下，获取过量空气系数与燃料电池的输出电压；在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数大于预设系数的情况下，调节空压机的转速以降低输出电压；在输出电压大于或等于第一预设电压，且过量空气系数小于或等于预设系数的情况下，控制燃料电池连通第一放电电阻。通过上述技术方案，使用放电电阻，结合对燃料电池系统内的过量空气系数进行控制，从而调节燃料电池的输出电压，维持燃料电池的电压低于安全电压值，可以迅速将燃料电池电压控制在安全范围内，从而保护燃料电池提升燃料电池系统的寿命。

技术研发人员：周智明,刘延斌,樊钊
受保护的技术使用者：中联重科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11