功率变载限制方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种功率变载限制方法、系统、设备及介质。

背景技术

车辆燃料电池(或称车辆电堆)作为一种发电装置，在新能源汽车中有着极为广泛的应用，通常车辆燃料电池的发电功率由车辆的车速决定的，当车速发生实施突升以及突降，就会导致车辆燃料电池的发生大幅变化，且车辆燃料电池在实际应用的过程中会遇到各种状况，使得车辆燃料电池的使用寿命变短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中车辆燃料电池会遇到各种状况，使用寿命较短的缺陷，提供一种功率变载限制方法、系统、设备及介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

作为本发明的第一方面，本发明提供一种功率变载限制方法，所述功率变载限制方法包括：

获取车辆电堆的当前输出功率以及车辆所需要的目标功率；

根据所述当前输出功率以及所述目标功率确定所述电堆的输出功率的变载速度；

当车辆符合预设条件时，限制所述变载速度；

其中，所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段、车辆电堆所处的当前湿度符合预设湿度、车辆电堆所处的当前温度符合预设温度、车辆的BOP(BalanceOf Plant，简称为BOP，一般而言车辆电堆以及车辆电堆处理系统以外的系统称为BOP系统)系统满足预设运行条件中的至少一种。

优选地，当所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段时；

所述限制所述变载速度的步骤之后，还包括：

在开机后的第一时间点检测所述车辆电堆的性能指标，当所述车辆电堆的性能指标满足预设性能指标时，解除所述车辆电堆的变载速度的限制。

优选地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前湿度符合预设湿度时；

限制所述变载速度的步骤具体包括：

根据当前湿度与预设湿度之差，对应限制所述变载速度。

优选地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前温度符合预设温度时；

限制所述变载速度的步骤具体包括根据当前温度与预设温度之差，对应限制所述变载速度。

优选地，所述车辆的BOP系统满足预设运行条件具体包括：

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间，和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值。

优选地，所述BOP系统包括空压机、节气门以及散热风机；

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个运行时间到达预设时间,和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值的步骤具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个的报错次数到达预设报错次数。

优选地，所述限制所述变载速度的步骤具体包括：

当所述目标功率属于第一区间，将所述变载速度限制为第一变载速度；

当所述目标功率属于第二区间，将所述变载速度限制为第二变载速度；

其中，所述第二区间的最小功率大于所述第一区间的最大功率，所述第二变载速度大于所述第一变载速度。

作为本发明的第二方面，本发明提供一种功率变载限制系统，所述功率变载限制系统包括功率获取模块、变载速度确定模块以及变载速度限制模块；

所述功率获取模块用于获取车辆电堆的当前输出功率以及车辆所需要的目标功率；

所述变载速度确定模块用于根据所述当前输出功率以及所述目标功率的差值确定所述电堆的输出功率的变载速度；

所述变载速度限制模块用于当车辆电堆满足预设条件时，限制所述变载速度；

其中，所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段、电堆所处的当前湿度符合预设湿度、当前温度符合预设温度、车辆的BOP系统满足预设运行条件中的至少一种。

作为本发明的第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明第一方面的功率变载限制方法。

作为本发明的第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面的功率变载限制方法。

本发明的积极进步效果在于：在预设条件下且车辆的功率需要突然上升或者突然下降，则将可以将电池的变载速度进行限制，并且在多种情况下，既满足用户的功率需求，又使得电堆的使用寿命增加。

附图说明

图1为实施例1中的功率变载限制方法的流程示意图。

图2为实施例2中的功率变载限制系统的结构示意图。

图3为本发明的实施例3的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

请参见图1，本发明提供一种功率变载限制方法，所述功率变载限制方法包括：

步骤S1、获取车辆电堆的当前输出功率以及车辆所需要的目标功率；

步骤S2、根据所述当前输出功率以及所述目标功率确定所述电堆的输出功率的变载速度；

步骤S3、当车辆符合预设条件时，限制所述变载速度。

其中，所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段、车辆电堆所处的当前湿度符合预设湿度、车辆电堆所处的当前温度符合预设温度、车辆的BOP系统满足预设运行条件中的至少一种。

在本实施例中，目标功率通常是车辆的目标速度决定的，比如当车辆的目标速度为100km/h，此时的目标功率为100kw。但是当前车速是20km/h，车辆电堆的当前输出功率是20kw。在一些条件下，将当前输出功率直接变化为目标功率，车辆电堆的变载速度比较大，负荷重。当车辆电堆长时间没有开机工作的情况下(例如三个月没有开机过)，车辆电堆性能指标可能会有不达标(通常为车辆电堆的电压-电流曲线)的情况。

在另外的一个实施例中，车辆电堆所处的湿度、温度也会影响车辆电堆的使用寿命。车辆的BOP系统中的各个部件的运行时间也会影响车辆电堆的寿命。

通过上述方法，使得电堆在符合上述条件中的任意一种，就会限制其电堆的变载速度，保护电堆，增加电堆的使用寿命。

具体地，当所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段时；

所述限制所述变载速度的步骤之后，还包括：

在开机后的第一时间点检测所述车辆电堆的性能指标，当所述车辆电堆的性能指标满足预设性能指标时，解除所述车辆电堆的变载速度的限制。

在本实施例中，车辆电堆长时间没有启动，默认车辆电堆性能不符合要求。在车辆电堆开机后，车辆电堆的性能可能恢复到预设性能条件之上，或者车辆电堆的性能本来就符合预设性能条件。在车辆电堆开机后的第一时间点(例如开机以后的三十分钟)，就可以确定车辆电堆的性能是否满足预设性能要求。在满足的情况下，解除车辆电堆变载速度的限制。

具体地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前湿度符合预设湿度时；

限制所述变载速度的步骤具体包括：

根据当前湿度与预设湿度之差，对应限制所述变载速度。

在本实施例中，预设湿度可以是一个区间，也可以是一个湿度值。比如当前湿度和预设湿度之差超过5％，就根据标准变载速度(也就是没有限制变载速度的变载速度)确定限制后的变载速度。比如，可以将限制后的变载速度限制为标准变载速度的90％。此外，还可以按照当前湿度和预设湿度之差的多少，确定限制后变载速度的大小，直到限制后的变载速度到达最低。比如，若当前湿度和预设湿度之差超过10％，限制为标准变载速度的80％。比如，限制后的变载速度为标准变载速度的50％，此时当前湿度和预设湿度之差如何变大，都会将变载速度限制为标准变载速度的50％。

具体地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前温度符合预设温度时；

限制所述变载速度的步骤具体包括根据当前温度与预设温度之差，对应限制所述变载速度。

在本实施例中，预设温度可以是30摄氏度，当前温度和预设温度大于5摄氏度，此时就将变载速度限制为标准变载速度的90％。当温度大于10摄氏度时，将变载速度限制在标准变载速度的80％，直到将变载速度限制在最低的变载速度(例如标准变载速度的50％)。

具体地，所述车辆的BOP系统满足预设运行条件具体包括：

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间，和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值。

在本实施例中，BOP系统中包括各个部件，当部件的运行时间到达预设时间(可以根据部件的设计使用寿命确定预设时间，例如预设时间为设计使用寿命的80％)，就可以认为BOP系统可能产生潜在的问题；当BOP系统的报错次数达到预设报错次数(比如一个月的时间内报错次数大于3次)时，就可以认为BOP系统已经影响到车辆电堆。

具体地，所述BOP系统包括空压机、节气门以及散热风机；

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个运行时间到达预设时间，和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值的步骤具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个的报错次数到达预设报错次数。

具体地，所述限制所述变载速度的步骤具体包括：

当所述目标功率属于第一区间，将所述变载速度限制为第一变载速度；

当所述目标功率属于第二区间，将所述变载速度限制为第二变载速度；

其中，所述第二区间的最小功率大于所述第一区间的最大功率，所述第二变载速度大于所述第一变载速度。

在本实施例中，目标功率和通常和目标测速正相关。比如，当前车速是10km/h，当前输出功率10kw。此时，目标车速是100km/h，目标输出功率是100kw。原本将从10kw变至100kw，用时三秒，变载速度是40kw/s。可以将第一区间设置为40kw-70kw(对应车速40km/h-70km/h)，其变载速度限制为15kw/s。第二区间设置为70kw-100kw(对应车速70km/h-100km/h)，变载速度限制为10kw/s。这样就可以车辆用时从40km/h变到70km/h从原来的1秒变为限制后的2秒。从70km/h-100km/h的1秒变成限制后的3秒。

需要说明的是，在上述实施例中，还可以根据当前电流确定当前输出功率，根据目标电流确定目标功率。例如目标车速是70km/h，那么目标电流为70A。当前车速是30km/h，那么当前电流为30A。

实施例2

请参见图2，本实施例提供一种功率变载限制系统，所述功率变载限制系统包括功率获取模块201、变载速度确定模块202以及变载速度限制模块203；

功率获取模块201用于获取车辆电堆的当前输出功率以及车辆所需要的目标功率；

变载速度确定模块202用于根据所述当前输出功率以及所述目标功率的差值确定所述电堆的输出功率的变载速度；

变载速度限制模块203用于当车辆电堆满足预设条件时，限制所述变载速度；

其中，所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段、电堆所处的当前湿度符合预设湿度、当前温度符合预设温度、车辆的BOP系统满足预设运行条件中的至少一种。

具体地，当所述预设条件包括车辆电堆距离上一次开机超过第一时间段时；

所述功率变载限制系统还包括性能检测模块，所述性能检测模块在限制所述变载速度的步骤之后，用于在开机后的第一时间点检测所述车辆电堆的性能指标，当所述车辆电堆的性能指标满足预设性能指标时，解除所述车辆电堆的变载速度的限制。

具体地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前湿度符合预设湿度时；

所述变载速度限制模块203具体用于根据当前湿度与预设湿度之差，对应限制所述变载速度。

具体地，当所述预设条件包括所述车辆电堆所处的当前温度符合预设温度时；

所述变载速度限制模块203具体根据当前温度与预设温度之差，对应限制所述变载速度。

具体地，所述车辆的BOP系统满足运行条件具体包括：

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间，和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值。

具体地，所述BOP系统包括空压机、节气门以及散热风机；

所述BOP系统的部件运行时间到达预设时间具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个运行时间到达预设时间,和/或所述BOP系统的部件报错次数达到预设报错阈值的步骤具体包括所述空压机、节气门以及散热风机中的至少一个的报错次数到达预设报错次数。

具体地，所述变载速度限制模块203具体用于当所述目标功率属于第一区间，将所述变载速度限制为第一变载速度，当所述目标功率属于第二区间，将所述变载速度限制为第二变载速度；

其中，所述第二区间的最小功率大于所述第一区间的最大功率，所述第二变载速度大于所述第一变载速度。

实施例3

本实施例提供一种电子设备。

图3为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现实施例1的功率变载限制方法。图3显示的电子设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备30可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备30的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器31、上述至少一个存储器32、连接不同系统组件(包括存储器32和处理器31)的总线33。

总线33包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器32可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)321和/或高速缓存存储器322，还可以进一步包括只读存储器(ROM)323。

存储器32还可以包括具有一组(至少一个)程序模块324的程序/实用工具325，这样的程序模块324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器31通过运行存储在存储器32中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1的功率变载限制方法。

电子设备30也可以与一个或多个外部设备34(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口35进行。并且，模型生成的设备30还可以通过网络适配器36与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器36通过总线33与模型生成的设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

实施例4

本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，程序被处理器执行时实现实施例1的功率变载限制方法的步骤。

其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。

在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行实现实施例1的功率变载限制方法。

其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。