[发明专利]燃料电池发动机功率控制方法

摘要

本发明公开了一种燃料电池发动机功率控制方法，其包括：S10、根据燃料电池发动机功率反应特性，按功率范围从小到大等分为M个功率区间，其中M为自然数；设定在第i个功率区间，单位周期最大加载幅度为K_i；设定在第i个功率区间，单位周期最大减载幅度为J_i；S20、当燃料电池发动机的需求功率发生改变时，通过识别功率变化幅度调节所需空气流量的供给策略。本发明结合燃料电池发动机自身特点，充分考虑燃料电池电化学反应机理、空压机与管路延迟特性，通过划分燃料电池发动机的功率区间、调节功率周期性变载、控制空压机预先供气，可以在满足燃料电池发动机快速响应的前提下，有效避免欠气等现象的发生，提高了车用燃料电池发动机的使用寿命。

主权项

1.一种燃料电池发动机功率控制方法，其特征在于，包括：S10、根据燃料电池发动机功率反应特性，将其按功率范围从小到大等分为M个功率区间，其中M为自然数；设定在第i个功率区间，单位周期最大加载幅度为Ki，i为小于等于M的自然数；且随着i的增加，Ki逐渐减小；设定在第i个功率区间，单位周期最大减载幅度为Ji，且Ji≤Ji-1，其中i不等于1；S20、当燃料电池发动机的需求功率发生改变时，通过识别功率变化幅度调节所需空气流量的供给策略；其中，S20为：S201、根据空压机响应及管路设计的最大能力，设定单位最短周期，并保持预供气时间为单位最短周期；S202、当从初始功率Pa加载至目标功率Pb时，执行S203至S206；S203、识别初始功率Pa与目标功率Pb所在功率区间，以及从初始功率Pa至目标功率Pb的过程中间所跨越的功率区间，并确认每个功率区间中，单位周期内的最大加载幅度Ki；并根据初始功率Pa，确认燃料电池发动机的功率的下一周期的目标值；S204、设置与燃料电池发动机的功率的下一周期的目标值相对应的空压机目标进气量；S205、经过1个周期，检测到燃料电池发动机的实际进气流量等于空压机目标进气量，将燃料电池发动机的功率从当前值加载至下一周期的目标值；加载幅度为燃料电池发动机的功率的当前值所在功率区间所允许的最大加载幅度Ka，其中Ka∈Ki；S206、当燃料电池发动机的功率调整完成后，根据燃料电池发动机的功率的当前值，确认燃料电池发动机的功率的下一周期的目标值；S207、重复执行S204和S206，直至空压机目标进气量为Qb＝f(Pb)时，保持供气流量不变，1个周期后，提升燃料电池发动机的功率至目标功率Pb，完成整个功率加载过程；S208、当从初始功率Pa减载至目标功率Pb时，执行S209至S212；S209、识别初始功率Pa与目标功率Pb所在功率区间，以及从初始功率Pa至目标功率Pb的过程中间所跨越的功率区间，确认每个功率区间中，单位周期内的最大减载幅度Ji；S210、将燃料电池发动机的功率从当前值降低至下一周期的目标值，减载幅度为燃料电池发动机的功率的当前值所在的功率区间所允许的最大减载幅度；并根据减载后的燃料电池发动机的功率的当前值设置空压机目标进气量S211、经过1个周期，检测到燃料电池实际进气流量等于空压机目标进气流量；根据燃料电池发动机的功率的当前值计算燃料电池发动机的下一周期的目标值；S212、重复执行S210和S211，直至确认燃料电池发动机的功率的当前值达到目标功率Pa时，设置空压机目标进气量为Qa＝f(Pa)，完成整个功率减载过程。