[发明专利]一种燃料电池系统空气压力与流量的控制方法和装置

权利要求书

1.一种燃料电池系统空气压力与流量的控制方法，其特征在于，具体包括如下操作：

S1、获取当前空压机转速、当前节气门开度、当前空气压力、当前空气流量、目标空气压力、目标空气流量；

S2、计算当前空气压力与目标空气压力的差值；计算当前空气流量与目标空气流量的差值；

S3、根据空压机转速和节气门开度对空气压力和空气流量的影响，解耦出空气压力随空压机转速的变化因子、空气压力随节气门开度的变化因子、空气流量随空压机转速的变化因子和空气流量随节气门开度的变化因子；

S4、根据步骤S2中当前空气压力与目标空气压力的差值、当前空气流量与目标空气流量的差值，和步骤S3中空气压力随空压机转速的变化因子、空气压力随节气门开度的变化因子、空气流量随空压机转速的变化因子和空气流量随节气门开度的变化因子；计算空压机转速变化量和节气门开度变化量；

S5、设置空气流量偏差和空气压力偏差，结合目标空气压力、目标空气流量；计算空气流量可接受范围和空气压力可接受范围；

S6、判断当前空气压力是否在空气压力可接受范围内、当前空气流量是否在空气流量可接受范围内；

若当前空气压力位于空气压力可接受范围内，当前空气流量位于空气流量可接受范围内，则无需调节空压机转速或节气门开度；

若当前空气压力大于空气压力可接受范围内，当前空气流量大于空气流量可接受范围内，则调节空压机转速至当前空压机转速与空压机转速变化量之和；

若当前空气压力大于空气压力可接受范围内，当前空气流量小于空气流量可接受范围内，则调节节气门开度至当前节气门开度与节气门开度变化量之和；

若当前空气压力小于空气压力可接受范围内，当前空气流量小于空气流量可接受范围内；则调节空压机转速至当前空压机转速与空压机转速变化量之和；

若当前空气压力小于空气压力可接受范围内，当前空气流量大于空气流量可接受范围内，则调节节气门开度至当前节气门开度与节气门开度变化量之和。

2.如权利要求1所述的一种燃料电池系统空气压力与流量的控制方法，其特征在于，步骤S3的具体操作如下：

S31、任一选取一组空压机转速rpm₀和节气门开度percent₀，得到相应的空气压力P₀和空气流量F₀；

S32、再选取一组空压机转速rpm₁和节气门开度percent₁，得到相应的空气压力P₁和空气流量F₁；rpm₁＝rpm₀+Δrpm；percent₁＝percent₀+Δpercent；

S33、根据rpm₀、percent₀、P₀、F₀、rpm₁、percent₁、P₁、F₁、Δrpm、Δpercent，计算空气压力随空压机转速的变化因子、空气压力随节气门开度的变化因子、空气流量随空压机转速的变化因子和空气流量随节气门开度的变化因子。

3.如权利要求1所述的一种燃料电池系统空气压力与流量的控制方法，其特征在于，步骤S6的具体操作如下：

S61、以目标空气流量、目标空气压力为原点，与目标空气流量的差值为横坐标，与目标空气压力的差值为纵坐标，绘制平面直角坐标系；

S62、根据当前空气流量和当前空气压力的数值，在平面直角坐标系中找到对应的坐标值A，根据空气流量偏差和空气压力偏差，在平面直角坐标系中绘制舒适区；判断坐标值A是否位于舒适区内；

S63、若坐标值A位于舒适区内，则无需调节空压机转速或节气门开度；若坐标值A不位于舒适区内，则根据坐标值A所在的象限进行判断：若坐标值A位于第一象限，则调节空压机转速至当前空压机转速与空压机转速变化量之和；若坐标值A位于第二象限，则调节节气门开度至当前节气门开度与节气门开度变化量之和；若坐标值A位于第三象限，则调节空压机转速至当前空压机转速与空压机转速变化量之和；若位于第四象限，则调节节气门开度至当前节气门开度与节气门开度变化量之和。