用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置和方法与流程

文档序号:23062590发布日期:2020-11-25 17:46阅读:375来源:国知局
用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置和方法与流程

本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域,具体涉及一种用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置和方法。



背景技术:

节能减排一直都是汽车能源结构优化使用的基本原则,传统内燃机技术发展一百多年来,受卡若循环效率的限制和环保标准的日益严苛,内燃机逐渐退出历史舞台。动力化学电池(三元锂电池)存在能量密度和寿命的trade-off问题,氢燃料驱动技术开始成为未来高效清洁能源的发展趋势。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。然而燃料电池汽车的普及应用在技术层面存在能量输出迟滞、高效负荷区间窄、不可用于能量回收等短板。然而燃料电池汽车的普及应用在技术层面存在能量输出迟滞、高效负荷区间窄、不可用于能量回收等短板。目前主流采用燃料电池+动力电池的能量组合,其中动力电池主要用于燃料电池汽车需求功率的“削峰填谷”,从而保证燃料电池工作在高效负荷区域,虽说采用燃料电池+动力电池的能量组合在一定程度上解决了燃料电池汽车能量输出迟滞、高效负荷区间窄、不可用于能量回收等问题,但使用动力化学电池依然存在诸多问题,如存在功率密度低,能量回收幅度受限、寿命短等问题。氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置,我们通常将氢燃料电池动力系统的最佳工作点,称为最大效率点。如何在氢燃料电池汽车正常运行过程中,保证氢燃料电池动力系统稳定地工作在最大效率点是一个亟待解决的关键性问题。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是如何保证氢燃料电池动力系统稳定的工作在最大效率点的技术问题。

根据第一方面,一种实施例中提供一种用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置,包括dsp控制模块、隔离mos驱动模块、dc/dc变换器、隔离采样模块和参考功率计算模块;

所述dc/dc变换器用于将氢燃料电池输出的第一电压电源转化为第二电压电源,并将所述第二电压电源作为所述氢燃料电池动力系统的输出电源;

所述dsp控制模块用于向所述隔离mos驱动模块发送第一功率输出电信号;

所述隔离mos驱动模块用于响应所述第一功率输出电信号输出第一pwm信号给所述dc/dc变换器,以控制所述dc/dc变换器按第一输出功率输出所述第二电压电源;

所述隔离采样模块用于监测所述第一电压电源和所述第二电压电源的电信号,以分别获取第一电源采样数据和第二电源采样数据并发送给所述参考功率计算模块;

所述参考功率计算模块用于依据所述第一电源采样数据和第二电源采样数据获取所述氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率,并发送给所述dsp控制模块;

所述dsp控制模块还用于依据所述实时参考功率向所述隔离mos驱动模块发送第二功率输出电信号;

所述隔离mos驱动模块还用于响应所述第二功率输出电信号输出第二pwm信号给所述dc/dc变换器,以控制所述dc/dc变换器按所述实时参考功率输出所述第二电压电源。

一实施例中,所述第一电源采样数据包括在一预设时间段内按一预设采样周期获取的所述第一电压电源的辅助系统损耗功率pfc_loss序列和输出电压vfc序列;所述第二电源采样数据包括在所述预设时间段内按所述预设采样周期获取的所述第一电压电源的输出功率pdc序列;

所述参考功率计算模块用于依据所述第一电源采样数据和第二电源采样数据获取所述氢燃料电池动力系统最大效率点时的实时参考功率并发送给所述dsp控制模块,包括:

所述参考功率计算模块将所述辅助系统损耗功率pfc_loss序列、所述输出电压vfc序列和所述输出功率pdc序列按采样顺序依次输入所述氢燃料电池动力系统的转换效率ηfc公式,以获取所述转换效率ηfc与所述第一电压电源的输出功率pfc间的ηfc-pfc函数曲线图;

依据所述ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式;

依据所述ηfc-pfc拟合公式获取所述ηfc-pfc函曲线图的最佳效率点,并将所述最佳效率点所对应的pfc输出功率作为所述实时参考功率输出给所述dsp控制模块。

一实施例中,所述转换效率ηfc公式为:

ηfc=(vfc/-δh×2mf)×(pdc-pfc_loss)/pfc×ηf×100%;

其中,vfc为所述第一电压电源的输出电压;

pfc_loss为辅助系统损耗功率;

pfc为所述第一电压电源的输出功率;

pdc为所述第二电压电源的输出功率;

m为氢燃料电池的电池单片的个数;

δh为单位氢气完全燃烧所释放能量常数,f为法拉第常量,ηf为燃料利用效率常数。

一实施例中,所述ηfc-pfc拟合公式为:

ηfc=a0+a1pfc+a2pfc2+a3pfc3

其中,a0、a1、a2和a3为ηfc-pfc拟合公式的多项式系数,ηfc所述氢燃料电池的转换效率,pfc输出功率。

一实施例中,所述依据所述ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式,包括:

应用基于遗忘因子的递推最小二乘估计方法,对所述ηfc-pfc拟合公式的多项式系数a0、a1、a2和a3进行求解,并进行实时更新。

一实施例中,所述dc/dc变换器包括电容c1、电容c2和至少两相驱动支路;

电容c1的正连接端用于作为所述第一电压电源的正输入端,电容c1的负连接端用于作为所述第一电压电源的负输入端;

电容c2的正连接端用于作为所述第二电压电源的正输出端,电容c2的负连接端用于作为所述第二电压电源的负输出端,电容c1的负连接端与电容c2的负连接端连接;

每相驱动支路包括电感l1、可控开关管q1和可控开关管q2;可控开关管q1的第一极与电容c2的正连接端连接,可控开关管q1的第二极与可控开关管q2的第一极连接,可控开关管q2的第二极与电容c2的负连接端连接,可控开关管q1和可控开关管q2的控制极与所述隔离mos驱动模块连接,可控开关管q1和可控开关管q2打开或关闭由所述隔离mos驱动模块输出的pwm信号控制;电感l1的一端与电容c1的正连接端连接,电感l1的另一端与可控开关管q1的第二极连接。

一实施例中,还包括动力电池组,用于作为所述氢燃料电池动力系统的动力输出电源;所述动力电池组的正输入端与负输入端分别与所述第二电压电源的正输出端和负输出端连接;

所述隔离采样模块包括第一电源隔离采样模块和第二电源隔离采样模块;所述第一电源隔离采样模块用于监测所述第一电压电源的电信号,连接在所述氢燃料电池和所述电容c1的正连接端和负连接端之间;所述第二电源隔离采样模块用于监测所述第二电压电源的电信号,连接在所述动力锂电池组和所述电容c1的正连接端和负连接端之间。

一实施例中,还包括温度采样模块,用于获取所述dc/dc变换器的功率器件的实时温度并发送给所述dsp控制模块,以用于所述dsp控制模块获取所述隔离mos驱动模块驱动dc/dc变换器的驱动支路的相数和每相所述驱动支路的电流比。

根据第二方面,一种实施例中提供一种用于氢燃料电池动力系统的功率输出控制方法,包括:

监测所述氢燃料电池动力系统输入dc/dc变换器的第一电压电源和所述dc/dc变换器输出的第二电压电源的电信号,以分别获取第一电源采样数据和第二电源采样数据;

依据所述第一电源采样数据和所述第二电源采样数据获取所述氢燃料电池动力系统最大效率点时的实时参考功率;

控制所述dc/dc变换器输出的所述第二电压电源按所述实时参考功率输出。

一实施例中,所述依据所述第一电源采样数据和所述第二电源采样数据获取所述氢燃料电池动力系统最大效率点时的实时参考功率,包括:

所述第一电源采样数据包括在一预设时间段内按一预设采样周期获取的所述第一电压电源的辅助系统损耗功率pfc_loss序列和输出电压vfc序列;所述第二电源采样数据包括在所述预设时间段内按所述预设采样周期获取的所述第一电压电源的输出功率pdc序列;

将所述辅助系统损耗功率pfc_loss序列、所述输出电压vfc序列和所述输出功率pdc序列按采样顺序依次输入所述氢燃料电池动力系统的转换效率ηfc公式,以获取所述转换效率ηfc与所述第一电压电源的输出功率pfc间的ηfc-pfc函数曲线图;

依据所述ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式;

依据所述ηfc-pfc拟合公式获取所述ηfc-pfc函曲线图的最佳效率点,并将所述最佳效率点所对应的pfc输出功率作为所述实时参考功率输出给所述dsp控制模块。

依据上述实施例的功率输出控制装置,包括dsp控制模块、隔离mos驱动模块、dc/dc变换器、隔离采样模块和参考功率计算模块。dc/dc变换器用于将氢燃料电池输出的第一电压电源转化为第二电压电源作为氢燃料电池动力系统的输出电源,隔离采样模块监测第一电压电源和第二电压电源的电信号以获取第一电源采样数据和第二电源采样数据,参考功率计算模块依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率,dsp控制模块依据实时参考功率向隔离mos驱动模块发送功率输出电信号,隔离mos驱动模块响应功率输出电信号输出pwm信号给dc/dc变换器,以控制dc/dc变换器按实时参考功率输出第二电压电源。由于保持dc/dc变换器工作在最大效率点,使得氢燃料电池动力系统的转换效率更高、更节能。

附图说明

图1为一种实施例中功率输出控制装置的结构示意图;

图2为一种实施例中的实时参考功率获取的流程示意图;

图3为一种实施例中的功率输出控制装置的电路连接示意图;

图4为一种实施例中功率输出控制装置的工作流程图;

图5为一种实施例中氢燃料电池动力系统的功率输出控制方法。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。

随着现代社会的发展,能源危机和环境污染逐渐成为人们关注的社会难题。尤其是石油危机制约常规动力汽车的进一步发展,氢燃料电池汽车具有续航里程长、环保和噪声低等优势,是汽车产业技术变革的重要方向。我国高度重视氢燃料电池汽车产业发展,连续多个五年计划把氢燃料电池汽车技术研究列入了重大科技计划。因此氢燃料电池汽车是未来汽车发展的必然趋势。在氢燃料电池动力系统中氢燃料电池、升压dc/dc变换器的输出特性均易受工作环境和输出功率等参数影响,传统氢燃料电池动力系统往往会忽略这一影响或存在控制精度低等问题,进而影响氢燃料电池汽车的整车能效,甚至影响整车使用寿命。

在本发明实施例中,由隔离采样模块监测dc/dc变换器输入输出端的第一电压电源和第二电压电源的电信号以获取第一电源采样数据和第二电源采样数据,通过参考功率计算模块依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率,dsp控制模块依据实时参考功率向隔离mos驱动模块发送功率输出电信号,隔离mos驱动模块响应功率输出电信号输出pwm信号给dc/dc变换器,以控制dc/dc变换器按实时参考功率输出第二电压电源。由于保持dc/dc变换器工作在最大效率点,使得氢燃料电池动力系统的转换效率更高、更节能。

实施例一:

请参考图1,为一种实施例中功率输出控制装置的结构示意图,功率输出控制装置20包括dsp控制模块25、隔离mos驱动模块24、dc/dc变换器21、隔离采样模块22和参考功率计算模块23。dc/dc变换器21用于将氢燃料电池输出的第一电压电源转化为第二电压电源,并将第二电压电源作为氢燃料电池动力系统的输出电源。dsp控制模块25用于向隔离mos驱动模块24发送第一功率输出电信号。隔离mos驱动模块24用于响应第一功率输出电信号输出第一pwm信号给dc/dc变换器21,以控制dc/dc变换器21按第一输出功率输出第二电压电源。隔离采样模块22用于监测第一电压电源和第二电压电源的电信号,以分别获取第一电源采样数据和第二电源采样数据并发送给参考功率计算模块23。参考功率计算模块23用于依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率,并发送给dsp控制模块25。dsp控制模块25还用于依据实时参考功率向隔离mos驱动模块24发送第二功率输出电信号。隔离mos驱动模块24还用于响应第二功率输出电信号输出第二pwm信号给dc/dc变换器21,以控制dc/dc变换器21按实时参考功率输出第二电压电源。

请参考图2,为一种实施例中参考功率计算模块获取最大效率点时的实时参考功率的流程示意图,参考功率计算模块依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统最大效率点时的实时参考功率并发送给dsp控制模块,包括:

步骤一,获取pfc_loss、vfc、和pdc序列。

参考功率计算模块从隔离采样模块获取第一电源采样数据和第二电源采样数据获取,第一电源采样数据包括在一预设时间段内按一预设采样周期获取的第一电压电源的辅助系统损耗功率pfc_loss序列和输出电压vfc序列,第二电源采样数据包括在预设时间段内按预设采样周期获取的第一电压电源的输出功率pdc序列。

步骤二,获取ηfc-pfc函数曲线图。

参考功率计算模块将辅助系统损耗功率pfc_loss序列、输出电压vfc序列和输出功率pdc序列按采样顺序依次输入氢燃料电池动力系统的转换效率ηfc公式,以获取转换效率ηfc与第一电压电源的输出功率pfc间的ηfc-pfc函数曲线图。其中,转换效率ηfc公式为:

ηfc=(vfc/-δh×2mf)×(pdc-pfc_loss)/pfc×ηf×100%;

其中,vfc为所述第一电压电源的输出电压;

pfc_loss为辅助系统损耗功率;

pfc为所述第一电压电源的输出功率;

pdc为所述第二电压电源的输出功率;

m为氢燃料电池的电池单片的个数;

δh为单位氢气完全燃烧所释放能量常数,f为法拉第常量,ηf为燃料利用效率常数。

步骤三,获取ηfc-pfc拟合公式。

依据步骤二获取的ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式。一实施例中,ηfc-pfc拟合公式为:

ηfc=a0+a1pfc+a2pfc2+a3pfc3

其中,a0、a1、a2和a3为ηfc-pfc拟合公式的多项式系数,ηfc所述氢燃料电池的转换效率,pfc输出功率。

一实施例中,依据ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式,还包括应用基于遗忘因子的递推最小二乘估计方法,对ηfc-pfc拟合公式的多项式系数a0、a1、a2和a3进行求解,并进行实时更新。

步骤四,获取最佳效率点所对应的pfc输出功率。

依据ηfc-pfc拟合公式获取ηfc-pfc函曲线图的最佳效率点,并将最佳效率点所对应的pfc输出功率作为实时参考功率输出给dsp控制模块。

请参考图3,为一种实施例中功率输出控制装置的电路连接示意图,包括氢燃料电池10、功率输出控制装置20、动力电池组30、负载40和整车控制器50。功率输出控制装置20包括dsp控制模块25、隔离mos驱动模块24、dc/dc变换器21和参考功率计算模块23。其中,dc/dc变换器21包括电容c1、电容c2和至少两相驱动支路。电容c1的正连接端用于作为第一电压电源的正输入端,电容c1的负连接端用于作为第一电压电源的负输入端,电容c2的正连接端用于作为第二电压电源的正输出端,电容c2的负连接端用于作为第二电压电源的负输出端,电容c1的负连接端与电容c2的负连接端连接。每相驱动支路包括电感l1、可控开关管q1和可控开关管q2,可控开关管q1的第一极与电容c2的正连接端连接,可控开关管q1的第二极与可控开关管q2的第一极连接,可控开关管q2的第二极与电容c2的负连接端连接,可控开关管q1和可控开关管q2的控制极与隔离mos驱动模块24连接,可控开关管q1和可控开关管q2打开或关闭由隔离mos驱动模块24输出的pwm信号控制。电感l1的一端与电容c1的正连接端连接,电感l1的另一端与可控开关管q1的第二极连接。一实施例中,dc/dc变换器21属于六相交错并联boost升压dc/dc变换器,dc/dc变换器21包括第一相驱动支路、第二相驱动支路、第三相驱动支路、第四相驱动支路、第五相驱动支路和第六相驱动支路,第一相驱动支路包括电感l1、可控开关管q1和可控开关管q2,第二相驱动支路包括电感l2、可控开关管q3和可控开关管q4,第三相驱动支路包括电感l3、可控开关管q5和可控开关管q6,第四相驱动支路包括电感l4、可控开关管q7和可控开关管q8,第五相驱动支路包括电感l5、可控开关管q9和可控开关管q10,第六相驱动支路包括电感l6可控开关管q11和可控开关管q12。一实施例中,dc/dc变换器21的可控开关管为mos管,一实施例中,mos管的型号为c3m0065090j。

一实施例中,功率输出控制装置20还包括动力电池组30,用于作为氢燃料电池动力系统的动力输出电源,动力电池组30的正输入端与负输入端分别与第二电压电源的正输出端和负输出端连接。一实施例中,动力电池组30的正输出端与负输出端分别与负载连接,用于向负载提供电源。

一实施例中,隔离采样模块包括第一电源隔离采样模块221和第二电源隔离采样模块222。第一电源隔离采样模块221用于监测第一电压电源的电信号,连接在氢燃料电池10和电容c1的正连接端和负连接端之间,第二电源隔离采样模块222用于监测第二电压电源的电信号,连接在动力电池组30和电容c1的正连接端和负连接端之间。

一实施例中,功率输出控制装置20还包括温度采样模块26,用于获取dc/dc变换器21的功率器件的实时温度并发送给dsp控制模块25,以用于dsp控制模块25获取隔离mos驱动模块24驱动dc/dc变换器21的驱动支路的相数和每相驱动支路的电流比。当dc/dc变换器21中的一相驱动支路温度大于一预设值时,dsp控制模块25控制改变该驱动支路的电流比或停止该驱动支路工作,以防止dc/dc变换器21工作温度过高,进而增加dc/dc变换器21的使用寿命。一实施例中,温度采样模块26至少包括10个温度传感器,温度传感器安装在dc/dc变换器各相支路中电感、mos管等器件附近,可以实时采集对应功率器件或运行环境的温度。

一实施例中,功率输出控制装置20还包括高速can通信模块27,用于与燃气电动车的整车控制器50进行通讯连接,以用于整车控制器50对功率输出控制装置20进行实时监控。一实施例中,dsp控制模块包括型号为tms320f280049pz的控制器芯片。

请参考图4,为一种实施例中功率输出控制装置的工作流程图,包括:

步骤210,开始。

氢燃料电池动力系统进入稳定输出的工作状态。

步骤220,系统初始化。

功率输出控制装置的dsp控制模块向隔离mos驱动模块发送第一功率输出电信号。隔离mos驱动模块响应第一功率输出电信号输出第一pwm信号给dc/dc变换器,以控制dc/dc变换器21按第一输出功率输出第二电压电源。

步骤230,获取氢燃料电池输出电压、损耗功率和dc/dc变换器输出功率等参数。

功率输出控制装置的隔离采样模块监测第一电压电源和第二电压电源的电信号,以分别获取第一电源采样数据和第二电源采样数据。第一电压电源为输入dc/dc变换器的电源,第二电压电源为dc/dc变换器输出的电源,第一电源采样数据包括在一预设时间段内按一预设采样周期获取的第一电压电源的辅助系统损耗功率pfc_loss序列和输出电压vfc序列,第二电源采样数据包括在预设时间段内按预设采样周期获取的第一电压电源的输出功率pdc序列。

步骤240,获取最大效率点时实时参考功率。

参考功率计算模块将辅助系统损耗功率pfc_loss序列、输出电压vfc序列和输出功率pdc序列按采样顺序依次输入氢燃料电池动力系统的转换效率ηfc公式,以获取转换效率ηfc与第一电压电源的输出功率pfc间的ηfc-pfc函数曲线图。

依据ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式。

依据ηfc-pfc拟合公式获取ηfc-pfc函曲线图的最佳效率点。

一实施例中,参考功率计算模块应用多项式极限值求解方法得到最大效率点时的实时参考功率,多项式极限值求解方程包括:

其中,(k)为待解参数向量,k(k)表示卡尔曼增益矩阵,p(k)表示偏差的协方差矩阵,y(k)表示系统输出量,φ(k)由输出和输入数据向量组成,k表示系统离散时间,μ为遗忘因子。一实施粒中,μ取值为0.92。

步骤250,当前输出功率与实时参考功率进行比较;

dsp控制模块将获取的实时参考功率与氢燃料电池动力系统的实时输出功率进行比较,当实时参考功率与实时输出功率值相同时执行步骤260,反之执行步骤280。

步骤260,根据实际输出功率确定最佳驱动相数,实现氢燃料最大效率点跟踪功能。

dsp控制模块根据氢燃料电池动力系统的实际输出功率及自身各相支路的工作环境,确定最佳驱动相数,从而进一步提高系统效率,最终实现氢燃料最大效率点跟踪的功能。dsp控制模块还依据温度采样模块反馈的每相驱动支路的温度选择驱动支路的相数和每相驱动支路的电流比。在氢燃料电池动力系统的整个工作过程中,功率输出控制装置持续保持氢燃料电池动力系统工作在最大效率点。

步骤270,结束。

当氢燃料电池动力系统停止功率输出,功率输出控制装置停止工作。

步骤280,调整控制参数。

dsp控制模块依据实时参考功率向隔离mos驱动模块发送第二功率输出电信号。隔离mos驱动模块响应第二功率输出电信号输出第二pwm信号给dc/dc变换器,以控制dc/dc变换器按实时参考功率输出第二电压电源。

在本申请一实施例中,根据不同工况条件下,实时采集氢燃料电池输出功率、输出电压及dc/dc变换器输出功率等参数,拟合出氢燃料电池动力系统效率与氢燃料电池输出功率之间的函数曲线,进一步计算得出氢燃料电池动力系统最大功率点时的参考功率,调整dc/dc变换器输出功率为参考功率,确定dc/dc变换器最佳驱动相数,并使氢燃料电池动力系统运行在实际工作环境中的最佳工作点,进而提升系统能效,有效改善氢燃料电池汽车的经济性。

在本发明实施例中,公开了一种氢燃料电池动力系统的功率输出控制装置,由隔离采样模块监测dc/dc变换器输入输出端的第一电压电源和第二电压电源的电信号以获取第一电源采样数据和第二电源采样数据,通过参考功率计算模块依据第一电源采样数据和第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统在最大效率点时的实时参考功率,dsp控制模块依据实时参考功率向隔离mos驱动模块发送功率输出电信号,隔离mos驱动模块响应功率输出电信号输出pwm信号给dc/dc变换器,以控制dc/dc变换器按实时参考功率输出第二电压电源。由于保持dc/dc变换器工作在最大效率点,使得氢燃料电池动力系统的转换效率更高、更节能。

实施例二:

请参考图5,为一种实施例中氢燃料电池动力系统的功率输出控制方法,包括:

步骤110,获取第一电源和第二电源的电信号。

监测氢燃料电池动力系统输入dc/dc变换器的第一电压电源和dc/dc变换器输出的第二电压电源的电信号,以分别获取第一电源采样数据和第二电源采样数据。

步骤120,获取最大效率点时的实时参考功率。

依据第一电源采样数据和所述第二电源采样数据获取氢燃料电池动力系统最大效率点时的实时参考功率,包括:

第一电源采样数据包括在一预设时间段内按一预设采样周期获取的所述第一电压电源的辅助系统损耗功率pfc_loss序列和输出电压vfc序列,第二电源采样数据包括在预设时间段内按预设采样周期获取的所述第一电压电源的输出功率pdc序列。

将辅助系统损耗功率pfc_loss序列、输出电压vfc序列和输出功率pdc序列按采样顺序依次输入氢燃料电池动力系统的转换效率ηfc公式,以获取转换效率ηfc与第一电压电源的输出功率pfc间的ηfc-pfc函数曲线图。

依据ηfc-pfc函曲线图获取ηfc-pfc拟合公式。

依据ηfc-pfc拟合公式获取ηfc-pfc函曲线图的最佳效率点,并将最佳效率点应的pfc输出功率作为实时参考功率输出给dsp控制模块。

步骤130,按实时参考功率输出。

控制dc/dc变换器输出的第二电压电源按实时参考功率输出。

本领域技术人员可以理解,上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现,也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等,通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如,将程序存储在设备的存储器中,当通过处理器执行存储器中程序,即可实现上述全部或部分功能。另外,当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时,该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中,通过下载或复制保存到本地设备的存储器中,或对本地设备的系统进行版本更新,当通过处理器执行存储器中的程序时,即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

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