一种多燃料电池系统风扇控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种多燃料电池系统风扇控制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着燃料电池技术的快速发展，越来越多的应用场景需要更大功率的燃料电池系统，采用多燃料电池系统并联构成大功率燃料电池系统的形式是解决方案之一，与单一系统控制不同，多燃料电池系统需进行协同控制以保证各系统正常运行性能，同时满足大功率需求，而燃料电池系统性能与温度控制密切相关，精确合理的热管理测量能够将电堆温度控制在电堆最佳运行条件，实现燃料电池系统在稳态和变载工况下高效稳定运行，提高系统性能的同时延长电堆寿命。

2、现有的燃料电池管理系统的温度控制通过散热器风扇进行调节且现有风扇控制方法大多采用pid控制，而pid控制一般需要一定的调节时间，动态过程响应时间较慢，在系统变工况条件下容易导致电堆温度范围波动较大，尤其是在多燃料电池系统协同工作条件下，若无法及时响应则可能导致电堆超温，影响电堆性能以及寿命。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的实施例提供了一种多燃料电池系统风扇控制方法、装置、设备及介质。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种多燃料电池系统风扇控制方法，包括：

3、根据燃料电池系统的总功率需求与预设的单燃料电池系统的最大输出功率的比值确定燃料电池系统的开启数量；

4、根据所述开启数量及燃料电池系统的空间布置特点确定多燃料电池系统的运行方式；

5、根据所述运行方式采集多燃料电池系统中电堆的输出电流，根据所述输出电流及预先采集的环境温度确定多燃料电池系统对应的实际风量；

6、根据所述实际风量及预设的单燃料电池系统的目标风量计算多燃料电池系统的风扇占空比修正系数，根据所述风扇占空比修正系数确定多燃料电池系统的风扇实际占空比；

7、按照所述风扇实际占空比对应的目标转速对多燃料电池系统中的风扇进行控制。

8、根据本发明的实施例，所述根据所述开启数量及燃料电池系统的空间布置特点确定多燃料电池系统的运行方式，包括：

9、提取燃料电池系统的空间布置特点中的每个散热器之间的布置方位及布置间隙；

10、根据所述布置方位及所述布置间隙确定燃料电池系统的目标开启数量；

11、当所述目标开启数量为所述开启数量中的第一数量时，确定燃料电池系统的运行方式为预设的第一运行方式；

12、当所述目标开启数量为所述开启数量中的第二数量时，确定燃料电池系统的运行方式为预设的第二运行方式。

13、根据本发明的实施例，所述根据所述运行方式采集多燃料电池系统中电堆的输出电流，包括：

14、当所述运行方式为第一运行方式时，按照预设的系统数量对多燃料电池系统进行划分，得到第一燃料电池系统及第二燃料电池系统；

15、将所述第一燃料电池系统按照所述最大输出功率运行，根据所述最大输出功率确定所述第一燃料电池系统中电堆的输出电流；

16、根据所述最大输出功率、所述开启数量及所述总功率需求计算所述第二燃料电池系统的实际输出功率，根据所述实际输出功率确定所述第二燃料电池系统中电堆的输出电流；

17、当所述运行方式为第二运行方式时，根据所述开启数量及所述总功率需求计算多燃料电池系统中每个燃料电池系统的目标功率，根据所述目标功率确定每个燃料电池系统的输出电流。

18、根据本发明的实施例，所述根据所述输出电流及预先采集的环境温度确定多燃料电池系统对应的实际风量，包括：

19、当所述运行方式为第一运行方式时，根据所述第一燃料电池系统中电堆的输出电流、所述第一燃料电池系统中的系统数量及预先采集的环境温度确定所述第一燃料电池系统对应的实际风量；

20、根据所述第二燃料电池系统中电堆的输出电流、所述开启数量及预先采集的环境温度确定所述第二燃料电池系统对应的实际风量；

21、当所述运行方式为第二运行方式时，根据多燃料电池系统中每个燃料电池系统的输出电流、所述开启数量及预先采集的环境温度确定所述多燃料电池系统对应的实际风量。

22、根据本发明的实施例，所述根据所述实际风量及预设的单燃料电池系统的目标风量计算多燃料电池系统的风扇占空比修正系数，包括：

23、当所述运行方式为第一运行方式时，提取单燃料电池系统的目标风量中的最大风量；

24、将所述最大风量与所述第一燃料电池系统对应的实际风量的比值作为所述第一燃料电池系统的风扇占空比修正系数；

25、根据所述第二燃料电池系统的实际电流调整所述第一燃料电池系统对应的实际风量，根据调整后的实际风量对所述第一燃料电池系统的风扇占空比修正系数进行调整；

26、提取单燃料电池系统的目标风量中的初始风量，将所述初始风量与所述第二燃料电池系统对应的实际风量的比值作为所述第二燃料电池系统的风扇占空比修正系数；

27、当所述运行方式为第二运行方式时，将所述初始风量与多燃料电池系统对应的实际风量的比值作为多燃料电池系统的风扇占空比修正系数。

28、根据本发明的实施例，所述根据所述风扇占空比修正系数确定多燃料电池系统的风扇实际占空比，包括：

29、当所述运行方式为第一运行方式时及单燃料电池系统的输出功率为最大输出功率时，确定单燃料电池系统中电堆的输出电流为额定电流，根据所述额定电流与预先采集的环境温度确定第一原始风扇占空比；

30、根据调整后的所述第一燃料电池系统的风扇占空比修正系数与所述第一原始风扇占空比确定所述第一燃料电池系统的风扇实际占空比；

31、当单燃料电池系统的输出功率不是最大输出功率时，根据所述单燃料电池系统中电堆的输出电流与预先采集的环境温度确定第二原始风扇占空比；

32、根据所述第二燃料电池系统的风扇占空比修正系数与所述定第二原始风扇占空比确定所述第二燃料电池系统的风扇实际占空比；

33、当所述运行方式为第二运行方式时，根据多燃料电池系统的风扇占空比修正系数与所述定第二原始风扇占空比确定所述多燃料电池系统的风扇实际占空比。

34、根据本发明的实施例，所述按照所述风扇实际占空比对应的目标转速对多燃料电池系统中的风扇进行控制，包括：

35、实时监测多燃料电池系统的需求功率；

36、根据所述需求功率实时修正所述风扇实际占空比；

37、根据修正后的风扇实际占空比确定风扇转速；

38、按照所述风扇转速对多燃料电池系统中的风扇进行控制。

39、第二方面，本发明实施例提供了一种多燃料电池系统风扇控制装置，其特征在于，包括：

40、开启数量计算模块，用于根据燃料电池系统的总功率需求与预设的单燃料电池系统的最大输出功率的比值确定燃料电池系统的开启数量；

41、运行方式确定模块，用于根据所述开启数量及燃料电池系统的空间布置特点确定多燃料电池系统的运行方式；

42、实际风量确定模块，用于根据所述运行方式采集多燃料电池系统中电堆的输出电流，根据所述输出电流及预先采集的环境温度确定多燃料电池系统对应的实际风量；

43、风扇实际占空比计算模块，用于根据所述实际风量及预设的单燃料电池系统的目标风量计算多燃料电池系统的风扇占空比修正系数，根据所述风扇占空比修正系数确定多燃料电池系统的风扇实际占空比；

44、风扇控制模块，用于按照所述风扇实际占空比对应的目标转速对多燃料电池系统中的风扇进行控制。

45、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述方面所述多燃料电池系统风扇控方法的步骤。

46、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方面所述多燃料电池系统风扇控制方法的步骤。

47、与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

48、本发明的实施例通过计算系统开启数量并结合空间布置特点，计算单系统风扇占空比修正系数，实现风扇占空比的快速修正调控，从而将风扇按修正后的转速运行，无响应延迟，快速响应电堆散热需求，使电堆温度控制在最佳运行范围，避免电堆过热，延长电堆寿命。因此本发明提出的多燃料电池系统风扇控制方法、装置、设备及介质，可以解决进行多燃料电池系统风扇控制时的响应效率较低的问题。