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排水控制方法、装置、计算机设备和存储介质

文献发布时间:2023-06-19 18:46:07


排水控制方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及汽车发动机电子控制技术领域,特别是涉及一种排水控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

在新能源领域,燃料电池汽车以氢气为燃料,排水阀是氢气系统中重要的控制执行器之一。燃料电池工作时氢气和空气中的氧气发生电化学反应生成水,随着燃料电池的工作,阳极积累的水越来越多。如果排水阀的开启持续时间和频率控制的不合理,会导致排放的水中含有过多的氮气和氢气的混合气或排水不及时电堆无法达到额定功率。

目前的排水控制方法,往往通过固定的开启持续时间和固定的开启频率对排水阀进行开闭控制来实现排水控制。然而,这种控制方法,当排水阀的开启持续时间较长、打开频率过高时,会使排水阀频繁长时间开启,无法充分分离液态水和气体,直接将液态水、氮气和氢气的混合气排出,进而排水侧的氢气浓度过高,安全性低。当排水阀的开启持续时间较短、打开频率过低时,会使排水阀低频短时间开启,进而导致燃料电池系统中积聚的水无法有效的排出,导致储水箱溢流,水气分离失效,随着电堆产生的水气越来越多,循环气的氢气占比越来越低,最终会导致燃料电池输出功率下降,甚至燃料匮乏而停止工作。因此,现有的排水控制方法存在排水控制效率低的问题。

发明内容

基于此,有必要针对传统排水控制效率低的问题,提供一种能够提高排水控制效率的排水控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面,本申请提供了一种排水控制方法。应用于燃料电池,燃料电池包括氢气喷射器、电堆、排水阀、储水箱和控制单元,氢气喷射器和电堆连接,用于向电堆提供氢气,排水阀通过储水箱和电堆连接,用于排出电堆产生的待排液体,方法由控制单元执行,所述方法包括:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;

根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;

根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;

在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

在其中一个实施例中,储水箱中液体的液位获取步骤,包括:

通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

在其中一个实施例中,氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,排水阀的稳态工作周期获取步骤,包括:

获取排水阀温度;

获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力;

根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值;

根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

在其中一个实施例中,根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值,包括:

根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量;

根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

在其中一个实施例中,排水控制方法还包括:

在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀;

或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

第二方面,本申请还提供了一种排水控制装置。所述装置包括:

检测模块,用于对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;

第一确定模块,用于根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;

第二确定模块,用于根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;

控制模块,用于在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

第三方面,本申请还提供了一种燃料电池,燃料电池包括氢气喷射器、电堆、排水阀、储水箱和控制单元,氢气喷射器和电堆连接,用于向电堆提供氢气,排水阀通过储水箱和电堆连接,用于排出电堆产生的待排液体,控制单元用于执行排水控制方法的步骤。

第四方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;

根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;

根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;

在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

第五方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;

根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;

根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;

在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

第六方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;

根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;

根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;

在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

上述排水控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况,在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。这种排水控制方法,能够根据氢气喷射器的驱动电压占空比实际变化情况以及储水箱的实际储水情况,动态控制排水阀开启,提高了排水阀的排水控制效率。

附图说明

图1为一个实施例中排水控制方法的应用环境图;

图2为一个实施例中排水控制方法的流程示意图;

图3为另一个实施例中排水控制方法的流程示意图;

图4为一个实施例中S306的子流程示意图;

图5为又一个实施例中排水控制方法的流程示意图;

图6为一个实施例中燃料电池电堆排水控制的结构示意图;

图7为一个实施例中燃料电池的反应原理示意图;

图8为一个实施例中排水控制装置的结构框图;

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的排水控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。排水控制方法应用于燃料电池101。燃料电池101包括氢气喷射器102、电堆103、排水阀104、储水箱105和控制单元106,氢气喷射器102和电堆103连接,用于向电堆103提供氢气。排水阀104通过储水箱105和电堆103连接,用于排出电堆103产生的待排液体,控制单元106分别与氢气喷射器102、排水阀104以及储水箱105连接,方法由控制单元106执行。控制单元106对氢气喷射器102的驱动电压占空比进行周期性检测;根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱105中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱105的储水情况;在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀104开启。其中,控制单元106可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种排水控制方法,以该方法应用于图1中的控制单元106为例进行说明,包括以下步骤:

S202,对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测。

其中,氢气喷射器是用于向燃料电池中的电堆提供氢气的核心部件。氢气喷射器和电堆连接。电堆包括阳极入口和阴极入口,阳极入口用于输入氢气,阴极入口用于输入空气。氢气喷射器和电堆的阳极入口连接。氢气喷射器的驱动电压由PWM控制。驱动电压占空比是采用PWM控制方法对加载在氢气喷射器上的一定频率的电压信号进行脉冲宽度调制得到。驱动电压占空比用于指示加载在氢气喷射器上的有效电压的占比。在一些实施例中,氢气喷射器的驱动电压占空比用于保证电堆的阳极压力与阴极压力之差在预设差值范围呢。

具体地,控制单元对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测。周期性检测指的是控制单元每隔预设时长对氢气喷射器的驱动电压占空比进行一次检测。在一些实施例中,氢气喷射器的驱动电压占空比是实时变化的。

S204,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况。

其中,当前检测到的驱动电压占空比,指的是控制单元在当前周期下检测到的氢气喷射器的驱动电影占空比。前一次检测到的驱动电压占空比,指的是控制单元在当前周期的前一个周期检测到的氢气喷射器的驱动电压占空比。

具体地,控制单元根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况。当前检测到的驱动占空比与前一次检测到的驱动电压占空比有可能不同。驱动电压占空比的变化情况用于表征氢气喷射器的驱动电压占空比变化率。

S206,根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况。

其中,电堆包括出水口,水分离器与出水口相连。水分离器是用于将混合气中的水分与气体进行分离的设备。电堆中的氢气和空气中的氧气反应生成水,生成的混合气中有氢气、氮气以及水蒸气。混合气先通过水分离器干燥,水蒸气输出到与水分离器连接的储水箱中,形成液态水。储水箱中液体即为液态水。

控制单元根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况。储水情况用于指示储水箱中的液体液位是否到达预设液位阈值。

S208,在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

其中,排水阀通过储水箱和电堆连接。排水阀通过储水箱和电堆的出水口连接。或者,排水阀通过储水箱和水分离器连接。排水阀用于排除电堆产生的待排液体。具体地,电堆中的待排液体由电堆的出水口排出,出水口中混合气先经过水分离器进行干燥,水蒸气输出到与水分离器联机的储水箱中,形成液态水。通过排水阀的开闭控制,实现待排液体的排放控制。

驱动电压占空比变化情况在预设范围内表征了驱动电压占空比的变化率在预设范围内,即驱动电压占空比的变化率较小。储水情况满足预设条件表征了储水箱中液体的液位在到达了预设液位阈值,即储水箱中液体较多,需要进行排水来排出储水箱中的液体。

在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制单元控制排水阀开启。

上述排水控制方法中,通过对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况,在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。这种排水控制方法,能够根据氢气喷射器的驱动电压占空比实际变化情况以及储水箱的实际储水情况,动态控制排水阀开启,提高了排水阀的排水控制效率。

在一个实施例中,储水箱中液体的液位获取步骤,包括:

通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

其中,液位传感器安装在储水箱中,液位传感器检测到储水箱中液体的液位达到液位传感器的安装位置时,将发出液位告警信号。具体地,控制单元通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位。液位高于液位传感器的安装位置时,液位传感器可以检测到液位。液位低于液位传感器的安装位置时,液位传感器无法检测到液位。

储水箱液位传感器的安装位置,对排水控制方法影响较大。若液位传感器的安装位置越低,较低的液位就能够有效检测出,进而可以防止混合气通过排水阀排出。若液位传感器的安装位置较高,液位在达到安装位置才能够被检测到,可能存在储水箱中液体过多的情况。示例性地,100ml的储水箱,若液位传感器安装位置在距离储水箱底部10ml处,当储水箱中液体高于10ml时,液位传感器都会检测到水位,若电堆中还剩60ml待排液体,每次排水10ml,那么可以一直排水5次,每次液位传感器都会检测到有水,侧面保障了没有排出混合气。如果液位传感器的安装位置在距离储水箱底部80ml处,那么储水箱中60ml液体时,液位传感器一直无法检测到有液体,存在液体过多的情况。

在一些实施例中,当排水阀受到排气阀影响而使控制延迟时,会有导致储水箱溢流的风险。因此液位传感器在储水箱中需要选择合适的安装位置。

电堆的功率指的是电堆的工作功率。稳态工作周期用于表征氢气喷射器在稳定的工作状态下排水阀的开闭周期。第一映射关系用于指示电堆的功率、排水阀的稳态工作周期与液位传感器在储水箱中的安装位置的对应关系。

具体地,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

本实施例中,通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。这种液位传感器的安装位置的确认方法有利于液位传感器得到准确的液位的同时,避免过多的氢气排出到电堆外部以及避免储水箱中的液体溢流,提高了排水控制效率。

在一个实施例中,如图3所示,氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,排水阀的稳态工作周期获取步骤,包括:

S302,获取排水阀温度。

其中,排水阀温度指的是流经排水阀的液体温度。控制单元通过温度传感器获取排水阀温度。

S304,获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力。

其中,燃料电池的电堆是由多个电池单体以串联方式层叠组合构成。控制单元获取电堆中电池个数。氢气入堆压力指的是通过氢气喷射器输入到电堆的阳极入口的氢气压力。控制单元获取阳极入口的氢气入堆压力。

S306,根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

其中,换流器指的是DC-DC(DC-DC converter,直流转直流换流器)换流器。DC-DC换流器包括两个输入端,分别为高端输入端和低端输入端,两个输出端。燃料电池电堆的低端电流通过DC-DC换流器的低端输入到DC-DC换流器中。电堆所连接的换流器的电流值指的是DC-DC换流器的低端输入电流。控制单元根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

S308,根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

其中,第二映射关系用于表征电堆所连接的换流器的电流值、排水阀温度与排水阀的稳态工作周期之间的对应关系。控制单元根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

本实施例中,通过当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值,根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。这种排水阀的稳态周期的计算方法能够根据当前检测到的驱动电压占空比的实际情况、排水阀温度、电池个数以及氢气入堆压力动态调节,有利于提高排水阀的排水控制效率。

在一个实施例中,如图4所示,根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值,包括:

S402,根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量。

其中,第三映射关系用于表征驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力以及氢气消耗量的对应关系。第三映射关系是历史实验中得到的经验值。控制单元根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量。

S404,根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

其中,控制中心根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。具体地,控制中心将氢气消耗量和电池个数带入电流值计算公式,得到电堆所连接的换流器的电流值。其中,电流值计算公式为:I=M

本实施例中,通过根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量,根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。氢气消耗量可以查表得到,提高了氢气消耗量的获取效率。计算得到的电堆所连接的换流器的电流值用于确定排水阀的稳态工作周期,有利于提供排水控制效率。

在一个实施例中,如图5所示,排水控制方法还包括:

S502,在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀。

其中,当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值,表征了当前的驱动电压突升,氢气喷射器的喷射量突增。控制单元需要关闭排水阀。这种排水阀关闭的控制方法有利于在驱动电压占空比异常突升时候,关闭排水阀,有利于提高燃料电池利用效率。

S504,或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

其中,另一种排水阀关闭的时刻可以通过以下方法得到。其中,第四映射关系用于表征排水阀的稳态工作周期、排水阀温度与排水阀的开启持续时间的对应关系。控制单元根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间。控制单元将开启排水阀的开启时刻与开启持续时间相加,得到排水阀的关闭时刻。在关闭时刻到达时关闭排水阀。这种排水阀关闭的控制方法有利于驱动电压占空比在稳定状态下,根据稳态工作周期以及排水阀温度对应的开启持续时间控制排水阀关闭,提高了排水控制效率。

本实施例中,通过在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀,有利于在驱动电压占空比异常突升时候,关闭排水阀,有利于提高燃料电池利用效率。或者,通过排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间,进而确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀,有利于驱动电压占空比在稳定状态下,根据稳态工作周期以及排水阀温度对应的开启持续时间控制排水阀关闭,提高了排水控制效率。

为详细说明本方案中排水控制方法及效果,下面以一个最详细实施例进行说明:

排水控制方法应用于燃料电池,如图6所示为燃料电池电堆排水控制的结构示意图。燃料电池包括氢气喷射器、电堆、排水阀、储水箱和控制单元,氢气喷射器和电堆连接,用于向电堆提供氢气,排水阀通过储水箱和电堆连接,用于排出电堆产生的待排液体,氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,方法由控制单元执行。如图7所示为燃料电池的反应原理示意图。

控制单元对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况。在一些实施例中,驱动电压占空比变化情况可以采用占空比变化标志来表示。示例性地,将当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比做差得到占空比差值。若占空比差值小于预设差值阈值,则将占空比变化标志置为1。若占空比差值大于或者等于预设阈值,则将占空比变化标志置为0。

根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况。在一些实施例中,储水箱的储水情况可以采用储水变化标志来表示。示例性地,若储水箱中液体的液位大于预设液位阈值,则将储水变化标志置为1。若储水箱中液体的液位小于或者等于预设液位阈值,则将储水变化标志置为0。

采用占空比变化标志来指示氢气喷射器的驱动电压占空比的变化情况,以及采用储水变化标志来指示储水箱中的储水情况,标志位只有简单的1或者1,通过对标志位的检测,有利于提高排水控制的效率。

其中,储水箱中液体的液位获取步骤包括:通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。在一些实施例中,液位传感器在储水箱中的安装位置位于与储水箱的底部的距离为储水箱高度的2/3处。

其中,排水阀的稳态工作周期获取步骤,包括:获取排水阀温度、电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力。根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量,根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。控制中心根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。具体地,控制中心将氢气消耗量和电池个数带入电流值计算公式,得到电堆所连接的换流器的电流值。其中,电流值计算公式为:I=M

根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

在一些实施例中,在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀。示例性地,在驱动电压占空比超过2%/ms时,关闭排水阀。

在另一些实施例中,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间。根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

上述排水控制方法,通过对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况,在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。这种排水控制方法,能够根据氢气喷射器的驱动电压占空比实际变化情况以及储水箱的实际储水情况,动态控制排水阀开启,提高了排水阀的排水控制效率。同时,相较于现有技术中直接通过固定的开启持续时间和打开频率控制排水阀存在一定几率的储水箱溢流,电堆水淹,以及降低燃料电池效率的问题。本申请中的排水控制方法可以减少排水阀排水不及时导致的储水箱溢满问题,减少由于水淹而导致的燃料电池传质缓慢、浓度差异极化现象。若电堆持续工作在稳定工况,可以通过计算氢气消耗量来计算换流器的电流,在系统层面可以优化传感器选型,即可以使用无电流采集的传感器。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的排水控制方法的排水控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个排水控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于排水控制方法的限定,在此不再赘述。

在一个实施例中,如图8所示,提供了一种排水控制装置100,包括:检测模块120、第一确定模块140、第二确定模块160和控制模块180,其中:

检测模块120,用于对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测。

第一确定模块140,用于根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况。

第二确定模块160,用于根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况。

控制模块180,用于在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

上述排水控制装置,通过对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测,根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况,在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。这种排水控制方法,能够根据氢气喷射器的驱动电压占空比实际变化情况以及储水箱的实际储水情况,动态控制排水阀开启,提高了排水阀的排水控制效率。

在一个实施例中,在储水箱中液体的液位获取方面,第二确定模块160还用于:通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

在一个实施例中,在氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,排水阀的稳态工作周期获取方面,第二确定模块160还用于:获取排水阀温度;获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力;根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值;根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

在其中一个实施例中,在根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值方面,第二确定模块160还用于:根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量;根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

在一个实施例中,控制模块180还用于:在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀;或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

上述排水控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种燃料电池,燃料电池包括氢气喷射器、电堆、排水阀、储水箱和控制单元,氢气喷射器和电堆连接,用于向电堆提供氢气,排水阀通过储水箱和电堆连接,用于排出电堆产生的待排液体,控制单元用于执行排水控制方法的步骤。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种排水控制方法。

本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,获取排水阀温度;获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力;根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值;根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量;根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:

在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀;或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,获取排水阀温度;获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力;根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值;根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量;根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀;或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

对氢气喷射器的驱动电压占空比进行周期性检测;根据当前检测到的驱动电压占空比与前一次检测到的驱动电压占空比,确定驱动电压占空比变化情况;根据储水箱中液体的液位和预设液位阈值,确定储水箱的储水情况;在驱动电压占空比变化情况在预设范围内,且储水情况满足预设条件的情况下,控制排水阀开启。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

通过安装在储水箱中的液位传感器获取储水箱中液体的液位,液位传感器在储水箱中的安装位置是根据电堆的功率和排水阀的稳态工作周期,在第一映射关系中查表得到的。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

氢气喷射器和电堆的阳极入口连接,获取排水阀温度;获取电堆中的电池个数以及阳极入口的氢气入堆压力;根据当前检测到的驱动电压占空比、阳极入口的氢气入堆压力、电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值;根据电堆所连接的换流器的电流值以及排水阀温度,在第二映射关系中查表得到排水阀的稳态工作周期。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

根据驱动电压占空比和阳极入口的氢气入堆压力,在第三映射关系中查表得到氢气消耗量;根据氢气消耗量和电池个数,确定电堆所连接的换流器的电流值。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:

在当前检测到的驱动电压占空比超过预设阈值的情况下关闭排水阀;或者,根据排水阀的稳态工作周期以及排水阀温度,在第四映射关系中查表得到排水阀的开启持续时间;根据开启排水阀的开启时刻与开启持续时间,确定关闭时刻,在关闭时刻到达时关闭排水阀。

需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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06120115686167