[发明专利]一种多模块燃料电池系统均功率控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种多模块燃料电池系统均功率控制方法及系统，所述方法至少包括：基于若干发电模块的输出总功率和最优功率确定发电模块的最优运行指数；基于所述最优运行指数来调节发电模块的启动数量以使得发电模块在均功率状态下运行。本发明根据负载的实时用电功率来调控发电模块的启动数量，实时增加或减少部分发电模块，使得发电模块以最优的均功率和较高的效率进行工作。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种多模块燃料电池系统均功率控制方法及系统。

背景技术

现有技术中，在多模块燃料电池系统运行时，只是对各个模块设置相同的输出电压并同时工作；或者独立设置各个模块不同的输出电压，容易造成各模块输出功率偏差很大。有的模块运行在轻载状态，有的则运行在重载状态，同时各个工作模块的总的工作效率也不高。

例如，中国专利CN 108312871A公开了一种控制功率模块组电流输出方法，所述方法包括通过监控单元CCU根据车辆需求电流和功率模块组中各个功率模块的输出电流实际值，实时更新功率模块分配数量；通过功率分配单元PDU根据车辆需求电流，实时更新后的功率模块分配数量，以及更新后的各个功率模块的输出电流实际值，确定实际下发的功率模块期望电流值。

中国专利CN 110120745A一种DC/DC多模块并联均流控制方法，通过实时采集各并联模块提供给负载的电压和电流，计算各模块工作时的均流系数和虚拟平均功率，进行无差控制得到第一电压指令值，根据第一电压指令值与电压给定值和负载侧电压进行无差控制得到第一电流指令值，根据第一电流指令值与输入侧电感电流进行无差控制得到第二电流指令值，根据所述的第二电流指令值得到开关驱动信号进行均流控制。本发明实现了对不同额定功率的模块间并联，各模块按照额定功率比成比例分配负载功率，达到各模块之间均流的目的。

但是，上述现有技术虽然从一些方面解决了模块的数量和功率两个方面的实时调节，但是依然存在的缺陷包括：

在多模块运行时，各个模块输出功率差异很大，功率偏差有可能超过50％：

各模块不在合适工作效率点上，造成整体工作效率不高，还会减少整个系统燃料电池的使用寿命。

因此，本发明希望能够提供一种能够克服上述缺陷的一种多模块燃料电池系统均功率控制方法及系统。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种多模块燃料电池系统均功率控制方法，所述方法至少包括：基于若干发电模块的输出总功率和最优功率确定发电模块的最优运行指数；基于所述最优运行指数来调节发电模块的启动数量以使得发电模块在均功率状态下运行。

本发明通过计算发电模块的最优运行指数来调节发电模块的启动数量，能够根据发电模块的输出总功率的实时变化来实时调节发电模块的启动数量，使得运行的发电模块处于均功率状态，从而提高燃料电池系统的工作效率。

优选地，所述方法还包括：在燃料电池系统启动的预设采集时间内检测至少一个发电模块的输出功率和/或输出总功率。

优选地，确定发电模块的最优运行指数的方法为：

优选地，由所述最优运行指数确定的发电模块的启动数量的方式包括：

在最优运行指数为非整数的情况下，M＝n+1；

在最优运行指数为整数的情况下，M＝n；

其中，M表示启动数量，n表示运行指数的整数位。