[发明专利]一种燃料电池系统控制方法和燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统控制方法，适用于的燃料电池系统包括燃料电池单元和蓄电池单元，其特征在于，所述方法包括：

将燃料电池单元供给负载的输出功率控制在一个限制功率内，通过调节所述燃料电池单元给负载供电时的PWM占空比来限制所述燃料电池单元供给负载的输出功率，包括：

采集所述燃料电池单元供给负载的输出电压和输出电流；

采集所述燃料电池单元本身的电压；

以所述燃料电池本身的电压减去燃料电池的最低放电电压的差作为第一误差值，并记录该第一误差值的变化量；根据该第一误差值和第一误差值变化量建立PID控制，获得第一PID输出电流；如果所述第一PID输出电流大于与所述燃料电池的限制功率对应的限制电流，则将所述第一PID输出电流修正为所述限制电流；

以所述第一PID输出电流减去燃料电池的输出电流的差作为第二误差值，并记录该第二误差值的变化量；根据该第二误差值和第二误差值变化量建立PID控制，获得第一PID输出电压，如果所述第一PID输出电压大于与所述燃料电池的限制功率对应的限制电压，则将所述第一PID输出电压修正为所述限制电压；

以所述第一PID输出电压减去燃料电池的输出电压的差作为第三误差值，并记录该第三误差值的变化量；根据该第三误差值和第三误差值变化量建立PID控制，获取PID输出的第一PWM值；

根据所述第一PWM值调节燃料电池单元供电时的PWM占空比；

当负载所需功率大于所述燃料电池单元的限制功率时，控制所述蓄电池单元补给剩余的负载所需功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当负载所需功率大于所述燃料电池单元的限制功率时，控制所述蓄电池单元补给剩余的负载所需功率包括：

当燃料电池单元供给负载的输出电压低于一预设值时，触发所述蓄电池单元向负载的放电过程。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当燃料电池单元供给负载的输出电压高于所述蓄电池供给负载的输出电压时，控制所述燃料电池单元对所述蓄电池单元进行充电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述燃料电池单元对所述蓄电池单元进行充电包括：

通过调节所述燃料电池单元给所述蓄电池单元充电时的PWM占空比来调节充电电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过调节所述燃料电池单元给所述蓄电池单元充电时的PWM占空比来调节充电电流包括：

采集所述燃料电池单元给所述蓄电池单元供电时的充电电压与充电电流；

以预设的蓄电池限制充电电流减去所述充电电流的差作为第四误差值，并记录该第四误差值的变化量；根据该第四误差值和第四误差值变化量建立PID控制，获得第二PID输出电压；如果所述第二PID输出电压大于预设的蓄电池限制充电电压，则将所述第二PID输出电压修正为所述限制充电电压；

以所述第二PID输出电压减去充电电压的差作为第五误差值，并记录该第五误差值的变化量，并根据该第五误差值和第五误差值变化量建立PID控制，获得的PID输出为第二PWM值；

根据所述第二PWM值调节所述燃料电池单元给所述蓄电池单元充电时的PWM占空比。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：

通过调节给所述燃料电池进行空气供给时的PWM占空比来实现对燃料电池的热量管理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过调节给所述燃料电池进行空气供给时的PWM占空比来实现对燃料电池的热量管理包括：

采集所述燃料电池的温度、环境温度，燃料电池输出电压与输出电流；

根据所述环境温度，输出电压与输出电流计算得到燃料电池的参考温度；

以所述参考温度为参考值，燃料电池温度为反馈量，计算出两者之间的第六误差和第六误差值变化量；

根据所述第六误差和第六误差值变化量建立PID控制，计算出第三PID值；

根据所述第三PID值调节给所述燃料电池进行空气供给时的PWM占空比。