一种燃料电池的控制方法、装置、车辆及存储介质与流程

本发明涉及燃料电池控制，尤其涉及一种燃料电池的控制方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术：

1、燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。

2、燃料电池车是电动车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。搭载燃料电池系统的车辆在整车无功率需求情况下，燃料电池的低功率运行方式会导致动力电池电量过高的问题。通常采用对燃料电池发动机进行停机或调整负载功率保证系统净输出为零的方式，来解决上述问题。

3、然而，上述方式的控制效果却存在缺陷，如燃料电池发动机的停机与启动过程过长，严重影响驾驶员的驾驶体验，而调整负载功率保证系统净输出为零的方式，会使氢气的消耗完全转化为负载消耗，氢气的利用率较低，造成氢气的浪费。

技术实现思路

1、本发明提供了一种燃料电池的控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决在整车无功率需求情况下，对燃料电池系统的控制效果不佳的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种燃料电池的控制方法，包括：

3、在确定当前车辆进入目标状态后，将所述当前车辆中燃料电池系统的输出功率降低至预设功率，其中，所述目标状态下的当前车辆对所述燃料电池系统的功率需求为零；

4、通过调节所述燃料电池系统中空气路的目标阀门，将所述燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内，其中，所述空气路的第一支路中的第一阀门与电堆串联，第二阀门与所述第一支路并联后与空压机串联，所述第一阀门和所述第二阀门均属于所述目标阀门；

5、通过调节所述燃料电池系统中氢气路的比例阀，将所述燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，并禁止高压回路对所述燃料电池系统中电堆的拉载。

6、第二方面，本发明提供了一种燃料电池的控制装置，包括：

7、功率降低模块，用于在确定当前车辆进入目标状态后，将所述当前车辆中燃料电池系统的输出功率降低至预设功率，其中，所述目标状态下的当前车辆对所述燃料电池系统的功率需求为零；

8、电压保持模块，用于通过调节所述燃料电池系统中空气路的目标阀门，将所述燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内，其中，所述空气路的第一支路中的第一阀门与电堆串联，第二阀门与所述第一支路并联后与空压机串联，所述第一阀门和所述第二阀门均属于所述目标阀门；

9、流量保持和拉载禁止模块，用于通过调节所述燃料电池系统中氢气路的比例阀，将所述燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，并禁止高压回路对所述燃料电池系统中电堆的拉载。

10、第三方面，本发明提供了一种车辆，该车辆包括：

11、至少一个处理器；

12、以及与至少一个处理器通信连接的存储器；

13、其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，该计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述第一方面的燃料电池的控制方法。

14、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现上述第一方面的燃料电池的控制方法。

15、本发明提供的燃料电池的控制方案，在确定当前车辆进入目标状态后，将所述当前车辆中燃料电池系统的输出功率降低至预设功率，其中，所述目标状态下的当前车辆对所述燃料电池系统的功率需求为零，通过调节所述燃料电池系统中空气路的目标阀门，将所述燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内，其中，所述空气路的第一支路中的第一阀门与电堆串联，第二阀门与所述第一支路并联后与空压机串联，所述第一阀门和所述第二阀门均属于所述目标阀门，通过调节所述燃料电池系统中氢气路的比例阀，将所述燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，并禁止高压回路对所述燃料电池系统中电堆的拉载。通过采用上述技术方案，无需将燃料电池发动机停机，将燃料电池系统的输出功率降低至预设功率，然后通过调节空气路的目标阀门使电堆电压处于还原电位，延缓了电堆性能的衰减，再节调氢气路的比例阀，使燃料电池系统中氢气在预设流量内范围内进行循环，并通过禁止高压回路对进行电堆的拉载，实现电堆的零功率输出，高效降低了氢耗。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种燃料电池的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述燃料电池系统中空气路的目标阀门，将所述燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过利用预设控制策略调节所述第一阀门，将所述燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关闭所述燃料电池系统中空气路的第一支路中的第一阀门，并打开所述空气路的第二阀门，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述燃料电池系统中氢气路的比例阀，将所述燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在控制流入所述电堆的氢气的压力在预设压力范围内的基础上，调节所述燃料电池系统中氢气路的供氢比例阀，以将所述燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设功率包括所述燃料电池系统的最低运行功率。

8.一种燃料电池的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的燃料电池的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种燃料电池的控制方法、装置、车辆及存储介质。该方法包括：在确定当前车辆进入目标状态后，将当前车辆中燃料电池系统的输出功率降低至预设功率；通过调节燃料电池系统中空气路的目标阀门，将燃料电池系统中的电堆电压保持在预设还原电压范围内；通过调节燃料电池系统中氢气路的比例阀，将燃料电池系统中氢气的流量保持在预设流量范围内，并禁止高压回路对燃料电池系统中电堆的拉载。本发明实施例的技术方案，无需将燃料电池发动机停机，通过调节阀门使电堆电压处于还原电位以及使氢气在预设流量内范围内进行循环，延缓了电堆性能的衰减，并通过禁止高压回路对进行电堆的拉载，实现电堆的零功率输出，高效降低了氢耗。

技术研发人员：赵洪辉,丁天威,黄兴,曲禄成,郝志强,段盼
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29