一种阳极纯引射燃料电池控制方法及相关设备与流程

本说明书涉及燃料电池领域，更具体地说，本申请涉及一种阳极纯引射燃料电池控制方法及相关设备。

背景技术：

1、目前根据系统功率需求、零部件性能和效率等因素考虑，车载燃料电池系统的氢气在循环方案主要包括氢气循环泵、引射器及两者联合使用。相比引射器，氢循环泵在全工况范围内具有良好的循环效果，且主动可调节。相比氢气循环泵，引射器结构简单、运行可靠、噪音低，无额外功耗。

2、引射器在低功率工况下引射回流比较低，引射性能不佳，导致氢气循环利用效率低，无法满足燃料电池电堆阳极计量比需求。因此，亟需一种引射回氢控制方法，提高低功率工况下引射器的引射回流比，以解决上述问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面，本申请提出一种阳极纯引射燃料电池控制方法，包括：

3、对待进入引射器的氢气进行至少两次加热；

4、获取最终加热后的氢气温度；

5、基于上述最终加热后的氢气温度确定氢气喷射补偿系数；

6、基于上述氢气喷射补偿系数调节氢气喷射器的开度，以控制喷入上述引射器的气体流量。

7、在一种可行的实施方式中，上述至少两次加热包括氢气热交换器加热和引射器ptc加热装置加热，上述热交换器加热作用于储氢系统和进氢电磁阀之间，上述引射器ptc加热装置加热作用于上述进氢电磁阀和上述氢气喷射器之间。

8、在一种可行的实施方式中，在上述对待进入引射器的氢气进行至少两次加热的步骤之前还包括：

9、获取请求功率；

10、在上述请求功率小于或等于小功率额定值的情况下，执行包括加热和开度调节的小功率运行策略，其中，上述小功率额定值是基于额定功率和预设比例确定的。

11、在一种可行的实施方式中，还包括：

12、获取氢气初始温度；

13、控制上述氢气热交换器对应的第一加热系统工作，并获取第一加系统的水路温度和换热特性；

14、基于上述初始温度、上述水路温度和上述换热特性确定第一次加热后温度。

15、在一种可行的实施方式中，还包括：

16、根据上述第一次加热后温度和目标温度确定温度差值，其中，上述目标温度是基于电堆安全上限温度确定的；

17、根据上述请求功率和燃电系统功率与氢气流量对应关系，确定氢气目标流量；

18、根据上述氢气目标流量、上述目标温度确定、引射器ptc加热装置的加热效率确定引射器ptc加热装置的加热功率。

19、在一种可行的实施方式中，还包括：

20、基于上述氢气目标流量和比例阀流量与电流对应关系确定上述氢气喷射器的目标开度对应的目标电流；

21、获取上述引射器ptc加热装置加热后的第二次加热后温度；

22、根据上述第二次加热后温度和上述第一次加热后温度确定上述氢气喷射补偿系数；

23、基于上述氢气喷射补偿系数对上述目标电流进行调节以确定上述氢气喷射器的调节后电流。

24、在一种可行的实施方式中，上述目标流量和比例阀流量与电流对应关系包括第一对应关系和第二对应关系，上述第一对应关系为电流升高情况下电流与流量的对应关系，上述第二对应关系为电流降低情况下电流与流量的对应关系；

25、上述方法还包括：

26、在上述氢气喷射补偿系数大于1的情况下，根据上述第一对应关系和上述氢气补偿系数确定上述调节后电流；或，

27、在上述氢气喷射补偿系数小于1的情况下，根据上述第二对应关系和上述氢气补偿系数确定上述调节后电流。

28、第二方面、本申请实施例提出一种阳极纯引射燃料电池控制装置，包括：

29、加热单元，用于对待进入引射器的氢气进行至少两次加热；

30、获取单元，用于获取最终加热后的氢气温度；

31、确定单元，用于基于上述最终加热后的氢气温度确定氢气喷射补偿系数；

32、补偿单元，用于基于上述氢气喷射补偿系数调节氢气喷射器的开度，以控制喷入上述引射器的气体流量。

33、第三方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的阳极纯引射燃料电池控制方法的步骤。

34、第四方面，本申请还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项的阳极纯引射燃料电池控制方法。

35、综上，本申请实施例的阳极纯引射燃料电池控制方法包括：对待进入引射器的氢气进行至少两次加热；获取最终加热后的氢气温度；基于上述最终加热后的氢气温度确定氢气喷射补偿系数；基于上述氢气喷射补偿系数调节氢气喷射器的开度，以控制喷入上述引射器的气体流量。本申请实施例提出的控制方法，解决了传统引射器在低功率状态下因为引射回流比较低而表现不佳，导致氢气循环利用效率低下问题。通过在引射器前对氢气进行至少两次加热，确保了氢气在进入引射器时具有更高的温度，从而提升了引射效率。因为高温氢气具有更大的体积，能够在相同的压力差和孔径条件下实现更高的质量流量，提高了引射回流比，从而优化了低功率下的引射性能。加热过程不仅提升了氢气的引射性能，还有助于氢气在高温下带走更多的水分，减少冷凝水的形成。对于防止引射器和氢气通道中水滴堵塞是非常重要的，因为堵塞会降低反应气的流通效率，影响电堆的性能。通过调节氢气温度，可以有效避免这一问题，确保电堆的稳定运行。通过测量氢气的最终加热温度并据此计算喷射补偿系数，方案实现了对氢气流速的自适应控制。这种控制方式可以根据实际操作条件自动调节氢气喷射器的开度，以精确控制引射器的气体流量，优化燃料电池的整体反应效率。这种动态调节方式比传统的固定设置更加高效，可以实时响应系统状态的变化。通过对氢气加热和精确控制的方式，显著提高了燃料电池系统在低功率状态下的引射效率和整体运行性能，同时还优化了系统的稳定性和经济性。这些改进使得燃料电池系统更加适合车载等动态变化的应用环境。

36、本申请提出的阳极纯引射燃料电池控制方法，本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，所述至少两次加热包括氢气热交换器加热和引射器ptc加热装置加热，所述热交换器加热作用于储氢系统和进氢电磁阀之间，所述引射器ptc加热装置加热作用于所述进氢电磁阀和所述氢气喷射器之间。

3.根据权利要求1所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，在所述对待进入引射器的氢气进行至少两次加热的步骤之前还包括：

4.根据权利要求3所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的阳极纯引射燃料电池控制方法，其特征在于，所述目标流量和比例阀流量与电流对应关系包括第一对应关系和第二对应关系，所述第一对应关系为电流升高情况下电流与流量的对应关系，所述第二对应关系为电流降低情况下电流与流量的对应关系；

8.一种阳极纯引射燃料电池控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的阳极纯引射燃料电池控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的阳极纯引射燃料电池控制方法的步骤。

技术总结本申请公开了一种阳极纯引射燃料电池控制方法及相关设备，涉及燃料电池领域，该方法包括：对待进入引射器的氢气进行至少两次加热；获取最终加热后的氢气温度；基于上述最终加热后的氢气温度确定氢气喷射补偿系数；基于上述氢气喷射补偿系数调节氢气喷射器的开度，以控制喷入上述引射器的气体流量。技术研发人员：李学锐,史明涛,李波受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25