本發(fā)明涉及前饋補(bǔ)償領(lǐng)域，特別是涉及一種燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、燃料電池的空氣系統(tǒng)決定燃料電池的性能，燃料電池的空氣系統(tǒng)的入堆空氣的主要參數(shù)有壓力和流量?jī)煞N。在調(diào)整主要參數(shù)時(shí)可以由空壓機(jī)調(diào)整轉(zhuǎn)速，以調(diào)整空氣系統(tǒng)的流量和壓力，空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與流量和壓力呈正相關(guān)，空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與流量的相關(guān)性較強(qiáng)。還可以由進(jìn)氣閥門調(diào)整空氣系統(tǒng)的流量和壓力，閥門的開(kāi)度與壓力呈負(fù)相關(guān)，與流量呈正相關(guān)，閥門的開(kāi)度與壓力的相關(guān)性較強(qiáng)。所以相關(guān)技術(shù)在調(diào)整流量時(shí)無(wú)法避免的同時(shí)調(diào)整壓力，在調(diào)整壓力時(shí)無(wú)法避免的同時(shí)調(diào)整流量，所以將流量和壓力調(diào)整至目標(biāo)流量和目標(biāo)壓力十分困難，調(diào)整時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制方法及裝置，避免對(duì)無(wú)需調(diào)節(jié)的壓力或流量產(chǎn)生影響，從而避免對(duì)無(wú)需調(diào)整的壓力或流量產(chǎn)生超調(diào)，減少調(diào)整時(shí)間，提高效率。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制方法，包括：

3、確定燃料電池的空氣系統(tǒng)的入堆空氣的目標(biāo)流量和目標(biāo)壓力；

4、根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度的變化量；

5、在需要調(diào)整所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量確定所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量，所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量用于抵消所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)入堆空氣的壓力的影響；

6、基于所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量及所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速；

7、在需要調(diào)整所述閥門的開(kāi)度時(shí)，根據(jù)所述閥門的開(kāi)度的變化量確定所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量，所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量用于抵消所述閥門的開(kāi)度對(duì)入堆空氣的流量的影響；

8、基于所述閥門的開(kāi)度的變化量及所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速及所述閥門的開(kāi)度。

9、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度的變化量之前，還包括：

10、獲取設(shè)置在入堆管道的流量傳感器采集的實(shí)際流量；

11、獲取設(shè)置在入堆管道的壓力傳感器采集的實(shí)際壓力。

12、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量，包括：

13、在所述目標(biāo)流量大于所述實(shí)際流量且所述目標(biāo)壓力大于所述實(shí)際壓力時(shí)，根據(jù)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與流量及轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量，所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量大于零。

14、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量，包括：

15、在所述目標(biāo)流量小于所述實(shí)際流量且所述目標(biāo)壓力大于所述實(shí)際壓力時(shí)，根據(jù)閥門的開(kāi)度與流量及轉(zhuǎn)速的關(guān)系確定所述閥門的開(kāi)度的變化量，所述閥門的開(kāi)度的變化量小于零。

16、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量，包括：

17、在所述目標(biāo)流量大于所述實(shí)際流量且所述目標(biāo)壓力小于所述實(shí)際壓力時(shí)，根據(jù)閥門的開(kāi)度與流量及轉(zhuǎn)速的關(guān)系確定所述閥門的開(kāi)度的變化量，所述閥門的開(kāi)度的變化量大于零。

18、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量，包括：

19、在所述目標(biāo)流量小于所述實(shí)際流量且所述目標(biāo)壓力小于所述實(shí)際壓力時(shí)，根據(jù)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與流量及轉(zhuǎn)速的關(guān)系確定所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量，所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量小于零。

20、另一方面，根據(jù)實(shí)際流量、實(shí)際壓力、目標(biāo)流量及目標(biāo)壓力確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量，包括：

21、在預(yù)先控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整第一預(yù)設(shè)值時(shí)，確定所述入堆空氣的流量變化值及壓力變化值；

22、根據(jù)所述流量變化值與所述第一預(yù)設(shè)值的差值確定空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與流量的關(guān)系系數(shù)g11，根據(jù)所述壓力變化值與所述第一預(yù)設(shè)值的差值確定空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速與壓力的關(guān)系系數(shù)g21；

23、在預(yù)先控制所述閥門的開(kāi)度調(diào)整第二預(yù)設(shè)值時(shí)，確定所述入堆空氣的流量變化值及壓力變化值；

24、根據(jù)所述流量變化值與所述第二預(yù)設(shè)值的差值確定閥門的開(kāi)度與流量的關(guān)系系數(shù)g12，根據(jù)所述壓力變化值與所述第二預(yù)設(shè)值的差值確定閥門的開(kāi)度與壓力的關(guān)系系數(shù)g22；

25、根據(jù)g11、g21、g12、g22、實(shí)際流量與目標(biāo)流量的差及實(shí)際壓力與目標(biāo)壓力的差確定需要調(diào)整所述空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速變化量或所述空氣系統(tǒng)的閥門的開(kāi)度變化量。

26、另一方面，在需要調(diào)整所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量確定所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量，包括：

27、確定在靜態(tài)條件下的第一補(bǔ)償參數(shù)n12，所述第一補(bǔ)償參數(shù)的表達(dá)式為n12=-g12/g11；

28、根據(jù)所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量與所述第一補(bǔ)償參數(shù)確定所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量，所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量為所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量與所述第一補(bǔ)償參數(shù)的乘積；

29、在需要調(diào)整所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，基于所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量及所述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速及所述閥門的開(kāi)度，包括：

30、確定所述目標(biāo)壓力及所述目標(biāo)流量對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的前饋值及所述閥門的開(kāi)度的前饋值；

31、控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整為所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的前饋值與所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量的和，控制所述閥門的開(kāi)度調(diào)整為所述閥門的開(kāi)度的前饋值與述閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量的和。

32、另一方面，在需要調(diào)整所述閥門的開(kāi)度時(shí)，根據(jù)所述閥門的開(kāi)度的變化量確定所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量，包括：

33、確定在靜態(tài)條件下的第二補(bǔ)償參數(shù)n21，所述第二補(bǔ)償參數(shù)的表達(dá)式為n21=-g21/g22；

34、根據(jù)所述閥門的開(kāi)度的變化量與所述第二補(bǔ)償參數(shù)確定所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量，所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量為所述閥門的開(kāi)度的變化量與所述第二補(bǔ)償參數(shù)的乘積；

35、在需要調(diào)整所述閥門的開(kāi)度時(shí)，基于所述閥門的開(kāi)度的變化量及所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速及所述閥門的開(kāi)度，包括：

36、確定所述目標(biāo)壓力及所述目標(biāo)流量對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的前饋值及所述閥門的開(kāi)度的前饋值；

37、控制所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整為所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的前饋值與所述空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量的和，控制所述閥門的開(kāi)度調(diào)整為所述閥門的開(kāi)度的前饋值與所述閥門的開(kāi)度的變化量的和。

38、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制裝置，包括：

39、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

40、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制方法的步驟。

41、本技術(shù)提供了一種燃料電池的空氣系統(tǒng)的控制方法及裝置，涉及前饋補(bǔ)償領(lǐng)域，包括在需要調(diào)整空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量確定閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量，在需要調(diào)整閥門的開(kāi)度時(shí)，根據(jù)閥門的開(kāi)度的變化量確定空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量，基于空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化量及閥門的開(kāi)度的補(bǔ)償變化量或閥門的開(kāi)度的變化量及空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償變化量控制空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速及閥門的開(kāi)度?；谀繕?biāo)流量、目標(biāo)壓力、實(shí)際流量及實(shí)際壓力確定調(diào)整空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速或閥門的開(kāi)度，調(diào)整會(huì)同時(shí)影響壓力和流量，所以設(shè)置了補(bǔ)償變化量，補(bǔ)償變化量可以避免對(duì)無(wú)需調(diào)節(jié)的壓力或流量產(chǎn)生影響，從而避免對(duì)無(wú)需調(diào)整的壓力或流量產(chǎn)生超調(diào)，減少調(diào)整時(shí)間，提高效率。