[发明专利]电动汽车燃料电池氢气压力控制方法及电子设备

说明书

本发明公开一种电动汽车燃料电池氢气压力控制方法及电子设备，方法包括：确定燃料电池功率需求，根据燃料电池功率需求，确定相应的电堆需求电流；根据所述电堆需求电流，确定对应的电堆入口处空气路的目标空气压力、氢气路与空气路的目标压差；调整电堆入口处空气路的空气压力达到目标空气压力，并控制电堆入口处氢气路的氢气压力与空气路的空气压力的差值满足所述目标压差。本发明有效规避了燃料电池系统动态调节过程中压差不稳定的情况，可有效提升燃料电池系统的使用寿命。

技术领域

本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种电动汽车燃料电池氢气压力控制方法及电子设备。

背景技术

氢气燃料电池是一种将氢气和空气中的氧气进行化学反应，并输出电能的装置。由于反应生成物只有水，氢气燃料电池是一种高效无污染的发电装置。

其中氢气从高压氢瓶通过减压阀和比例阀，将高压的氢气调整到燃料电池需求的压力，并从阳极进入燃料电池电堆。空气通过过滤器、空压机和加湿器，将空气调整到适当压力和湿度，并从阴极进入燃料电池电堆。

电堆阳极入口处的氢气压力和阴极入口处的空气压力需要根据电堆的输出电流实时调整，且氢气压力需要高于空气压力，并将压差保持在一定的阈值范围内。氢气入口处的压力通过调整比例阀的开度进行调节，响应较快；空气的压力通过调整空压机的转速实现，响应较慢。由于氢气路和空气路对于响应的不一致性，在动态调节过程中氢气与空气的压差可能会超出允许的范围，影响燃料电池的寿命。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术对燃料电池氢气与空气的调节不合理的技术问题，提供一种电动汽车燃料电池氢气压力控制方法及电子设备。

本发明提供一种电动汽车燃料电池氢气压力控制方法，包括：

确定燃料电池功率需求，根据燃料电池功率需求，确定相应的电堆需求电流；

根据所述电堆需求电流，确定对应的电堆入口处空气路的目标空气压力、氢气路与空气路的目标压差；

调整电堆入口处空气路的空气压力达到目标空气压力，并控制电堆入口处氢气路的氢气压力与空气路的空气压力的差值满足所述目标压差。

由于空气路压力响应较慢，氢气路压力响应较快。本发明提出了一种氢气压力动态跟随空气路压力的控制方法，确保两者压差始终处于合理的阈值范围，有效规避了燃料电池系统动态调节过程中压差不稳定的情况，可有效提升燃料电池系统的使用寿命。

进一步的，所述控制电堆入口处氢气路的氢气压力与空气路的空气压力的差值满足所述目标压差，具体包括：

在调整电堆入口处空气路的空气压力达到目标空气压力过程中，实时采集电堆空气路入口处的空气压力作为实时空气压力；

根据所述目标压差和所述实时空气压力，确定电堆氢气路入口处的氢气待调压力；

调整电堆氢气路入口处的氢气压力达到所述氢气待调压力。

本实施例通过跟踪空气路入口处的实时空气压力来调整氢气路入口处的氢气压力，保证氢气路入口处的氢气压力与空气路入口处的实时空气压力实时保持目标压差。

更进一步的，所述调整电堆氢气路入口处的氢气压力达到所述氢气待调压力，具体包括：

实时采集电堆氢气路入口处的氢气压力作为实时氢气压力，通过比例积分微分控制器调节电堆氢气路入口的比例阀的开度信号，使得所述实时氢气压力达到所述氢气待调压力。

本实施例通过比例积分微分控制器对实时氢气压力进行调整，调整更为平滑。

进一步的，所述确定燃料电池功率需求，具体包括：

计算实时整车功率需求；