一种电池的稳态控制方法、装置、终端设备及存储介质与流程

本发明涉及电池控制，尤其涉及一种电池的稳态控制方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术：

1、现有固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，sofc)功率控制主要集中在对机理模型的动态功率切换控制。基于质量守恒、能量守恒、摩尔分数守恒等采用模块化的方法建立电堆及其它bop部件的机理模型，根据物理模型对sofc系统在功率切换过程中的燃料亏空、热安全等问题进行控制。由于系统耦合因素过多，实现控制要综合各个因素考虑。现有的构建机理模型实现功率控制的方法需运行较长的时间才能使电池功率达到稳态。

技术实现思路

1、本发明实施例提供电池的稳态控制方法、装置、终端设备及存储介质，能提高电池稳态控制的效率。

2、本发明一实施例提供一种电池的稳态控制方法，包括：

3、获取待控制电池的实际电流及稳态时目标功率，并根据稳态时的目标功率和所述实际电流确定稳态时的目标电压；

4、根据所述实际电流及目标电压生成对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量；

5、对所述燃料流量进行迭代调整，直至待控制电池的功率达到稳态；其中，在每次迭代调整时，将实际电流、空气流量、旁路空气流量及燃料流量输入至的sofc系统的黑盒模型中，以使所述黑盒模型生成待控制电池稳态时的预测电压；计算所述预测电压与所述目标电压的差值，根据所述差值对燃料流量进行调整，并将调整后的燃料流量作为下一次迭代调整时的燃料流量。

6、进一步地，所述根据所述实际电流及目标电压生成对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量，包括：

7、根据所述实际电流及目标电压在预设的拟合曲线上确定对应的燃料利用率、空气过量比和旁路空气阀开度；继而根据燃料利用率、空气过量比、旁路空气阀开度和实际电流确定对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量；

8、其中，所述拟合曲线的自变量为实际电流及目标电压，因变量为燃料利用率、空气过量比和旁路空气阀开度。

9、进一步地，所述拟合曲线的生成，包括：

10、获取电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本及稳态时目标电压样本；

11、将电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本及稳态时目标电压样本输入akima spline算法中的插值函数，以使插值函数根据输入的电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本及稳态时目标电压样本生成对应的插值表；

12、根据电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本、稳态时目标电压样本及插值表数据，使用akima spline算法生成拟合曲线。

13、进一步地，获取稳态时目标电压样本，包括：

14、将电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本输入sofc系统的机理模型中进行循环仿真运行，生成对应的稳态时目标电压样本。

15、进一步地，构建所述黑盒模型包括：

16、获取电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本及稳态时目标电压样本；

17、以电流样本、燃料流量样本、空气流量样本、旁路空气流量样本为输入，以稳态时目标电压样本为输出，对预设的神经网络模型进行训练，生成所述黑盒模型。

18、在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；

19、本发明一实施例对应提供了一种电池的稳态控制装置，包括：数据获取模块和控制模块；

20、所述数据获取模块，用于待控制电池的实际电流及稳态时目标功率，并根据稳态时的目标功率和所述实际电流确定稳态时的目标电压；

21、所述控制模块，用于根据所述实际电流及目标电压生成对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量；对所述燃料流量进行迭代调整，直至待控制电池的功率达到稳态；其中，在每次迭代调整时，将实际电流、空气流量、旁路空气流量及燃料流量输入至的sofc系统的黑盒模型中，以使所述黑盒模型生成待控制电池稳态时的预测电压；计算所述预测电压与所述目标电压的差值，根据所述差值对燃料流量进行调整，并将调整后的燃料流量作为下一次迭代调整时的燃料流量。

22、本发明另一实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的一种电池的稳态控制方法。

23、本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的一种电池的稳态控制方法。

24、通过实施本发明具有如下有益效果：

25、本发明提供了一种电池的稳态控制方法、装置、终端设备及存储介质，该稳态控制方法，通过获取待控制电池的实际电流及达到稳态时的目标功率，继而确定稳态时的目标电压；根据目标电压确定对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量，对燃料流量进行迭代调整，并基于调整后的燃料流量、空气流量、旁路空气流量和实际电流通过黑盒模型得到稳态时的预测电压，将预测电压与目标电压做比对，根据比对结果不断调整燃料流量，通过结果为导向推导和调整的方式，相对于使用机理模型进行模拟，能使sofc电池系统更快进入稳态，提高了稳态控制的效率。

技术特征：

1.一种电池的稳态控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种电池的稳态控制方法，其特征在于，所述根据所述实际电流及目标电压生成对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量，包括：

3.如权利要求2所述的一种电池的稳态控制方法，其特征在于，所述拟合曲线的生成，包括：

4.如权利要求3所述的一种电池的稳态控制方法，其特征在于，获取稳态时目标电压样本，包括：

5.如权利要求3所述的一种电池的稳态控制方法，其特征在于，构建所述黑盒模型包括：

6.一种电池的稳态控制装置，其特征在于，包括：数据获取模块和控制模块；

7.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所诉处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的一种电池的稳态控制方法。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的一种电池的稳态控制方法。

技术总结
本发明公开了一种电池的稳态控制方法、装置、终端设备及存储介质，该方法包括：获取待控制电池的实际电流及稳态时目标功率，并根据稳态时的目标功率和实际电流确定稳态时的目标电压；根据实际电流及目标电压生成对应的空气流量、旁路空气流量及燃料流量；对燃料流量进行迭代调整，直至待控制电池的功率达到稳态；其中，在每次迭代调整时，将实际电流、空气流量、旁路空气流量及燃料流量输入至的SOFC系统的黑盒模型中，以使所述黑盒模型生成待控制电池稳态时的预测电压；计算预测电压与目标电压的差值，根据所述差值对燃料流量进行调整，并将调整后的燃料流量作为下一次迭代调整时的燃料流量。通过实施本发明能提高电池稳态控制的效率。

技术研发人员：李明飞,陈正鹏,钱秀洋,孙婉妹,熊凯,饶睦敏,陈创庭
受保护的技术使用者：广东能源集团科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15