燃料电池输出控制方法、装置、设备以及存储介质与流程

1.本技术涉及电子电路领域，尤其涉及一种燃料电池输出控制方法、装置、设备以及存储介质。


背景技术：

2.燃料电池系统是新能源汽车领域重点发展方向，氢燃料电池能够做到无污染排放，同时还能解决电动汽车续航和能源补充等问题，但由于燃料电池的输出特性容易受到影响，通常需要连接dc/dc变换器构成燃料电池系统，进而实现电能的可控输出。在具体应用场景中(例如，车载环境)，燃料电池系统需要在燃料电池供电时对燃料电池的运行状态(例如，各类极化损失、气体扩散、电极特性等)进行实时检测，便于控制燃料电池系统的输出，以及及时发现电池可能出现的故障。现有技术采用交流阻抗的诊断方法对燃料电池进行检测，这种方法需要在电池的输出中叠加交流谐波，然而，在这种控制方法中，因为叠加交流谐波与燃料电池的输出电流会出现幅值衰减，由此降低燃料电池系统的输出控制性能。


技术实现要素：

3.本技术实施例为了解决上述问题，公开了燃料电池输出控制方法、装置、设备以及存储介质，可在叠加检测谐波时对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种燃料电池输出控制方法，上述方法包括：
5.基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值，根据上述多个电流采样值确定谐波电流幅值；
6.根据预设电流幅值和上述谐波电流幅值生成峰值补偿信号；
7.根据上述峰值补偿信号、上述预设电流幅值以及上述谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过上述谐波电流与上述电流参考值确定脉冲宽度调制波；
8.根据上述脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
9.结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述根据上述多个电流采样值确定谐波电流幅值包括：
10.根据上述多个电流采样值中最大的电流采样值以及谐波电流的直流分量确定谐波电流幅值。
11.结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述根据预设电流幅值和上述谐波电流幅值生成峰值补偿信号包括：
12.根据上述预设电流幅值和上述谐波电流幅值的差值确定峰值补偿值，并根据上述峰值补偿值通过第一控制器生成峰值补偿信号。
13.结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述通过上述谐波电流与上述电流参考值确定脉冲宽度调制波包括：
14.通过第二控制器根据上述谐波电流与上述电流参考值的差值确定目标占空比，并根据上述目标占空比生成脉冲宽度调制波。
15.结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述电流参考值满足：
[0016][0017]
其中，i
ref
为上述电流参考值，a
set
为上述预设电流幅值，a
comp
为上述峰值补偿信号，为上述电流参考值的角频率，a
dcref
为上述电流参考值的防削顶分量，上述电流参考值的角频率由上述谐波电流的谐波频率积分确定。
[0018]
结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述谐波电流包括上述多个谐波频率的谐波电流，上述脉冲宽度调制波包括具有多个目标占空比的多路脉冲宽度调制波，上述方法还包括：
[0019]
根据任一谐波频率的谐波电流确定上述任一谐波频率的谐波电流对应的脉冲宽度调制波，以得到多路脉冲宽度调制波；
[0020]
将上述多路脉冲宽度调制波并联生成目标输出电流。
[0021]
第二方面，本技术实施例提供了一种燃料电池输出控制装置，上述装置包括：
[0022]
峰值计算模块，用于基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值，根据上述多个电流采样值确定谐波电流幅值；
[0023]
峰值补偿模块，用于根据预设电流幅值和上述谐波电流幅值生成峰值补偿信号；
[0024]
波形调制模块，用于根据上述峰值补偿信号，上述预设电流幅值以及上述谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过上述谐波电流与上述电流参考值确定脉冲宽度调制波；
[0025]
电流输出模块，用于根据上述脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
[0026]
结合第二方面，在一种可能的实施方式中，上述峰值计算模块包括：
[0027]
幅值确定单元，用于根据上述多个电流采样值中最大的电流采样值以及谐波电流的直流分量确定谐波电流幅值。
[0028]
第三方面，本技术实施例提供了一种供电设备，该设备包括燃料电池、和上述第二方面和/或第二方面任一种可能的实施方式所提供的燃料电池输出控制装置。
[0029]
第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行以实现上述第一方面和/或第一方面任一种可能的实施方式所提供的方法。
[0030]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1是本技术提供的燃料电池输出控制方法的一流程示意图；
[0033]
图2是本技术提供的燃料电池输出控制方法的另一流程示意图；
[0034]
图3是本技术提供的燃料电池输出控制装置的一结构示意图；
[0035]
图4是本技术提供的燃料电池输出控制装置的另一结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0037]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在一些需要燃料电池作为电源供电的场景中，例如在车载环境中，燃料电池系统需要在燃料电池供电时对燃料电池的运行状态(例如，各类极化损失、气体扩散、电极特性等)进行实时检测，从而通过连接dc/dc变换器实现对燃料电池系统输出的控制，以及及时发现电池可能出现的故障。但由于燃料电池内部处于严格密封状态，需要在燃料电池的输出中叠加交流谐波，从而在不同频率点测量燃料电池的电化学阻抗谱，进而得到燃料电池的运行状态。为了避免谐波电流(也即检测谐波电流)和燃料电池的输出电流产生的幅值衰减带来的影响，需要通过对燃料电池的输出电流进行无静差的补偿控制，以使得检测得到的电化学阻抗谱更为精确，提高燃料电池的检测精度，增强燃料电池的安全性与稳定性。
[0038]
图1是本技术提供的燃料电池输出控制方法的一流程示意图。为表述方便，本技术将以车载环境下燃料电池系统中的燃料电池输出控制装置为执行主体进行介绍。如图1所示，本技术提供的燃料电池输出控制方法包括：
[0039]
s101：基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值，根据多个电流采样值确定谐波电流幅值。
[0040]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以根据预设谐波频率确定采样频率，并基于采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值(例如，按照采样频率对两个正弦周期内的谐波电流进行采样)，根据多个电流采样值确定谐波电流幅值。
[0041]
在一些可行的实施方式中，电流采样值的数量可以由公式1进行计算得到，公式1如下所示：
[0042]
n＝2*(f
sample
/f
set
)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0043]
其中，n是电流采样值的数量，f
sample
为采样频率，f
set
为谐波电流频率。
[0044]
在一些可行的实施方式中，谐波电流幅值i
peak
(也即，交流分量谐波峰值)可以由
公式2进行计算得到，公式2如下所示：
[0045]
i
peak
＝max{i
sample1
，i
sample2
，...，i
samplen
}
‑
i
dc
ꢀꢀꢀ
(2)
[0046]
其中，i
sample1
，i
sample2
，...，i
samplen
是n个电流采样值，i
dc
为输出电流(也即，燃料电池输出端的谐波电流)的直流分量。
[0047]
s102：根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。
[0048]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以通过比较器确定预设电流幅值和谐波电流幅值的差值，并将该差值输入给第一控制器以生成峰值补偿信号。
[0049]
在一些可行的实施方式中，第一控制器可以是比例积分控制器(proportional integral controller，pi控制器)。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，预设电流幅值a
set
)与实际输出值(也即，谐波电流幅值i
peak
)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，电流幅值)进行控制，进而得到峰值补偿信号a
comp
。
[0050]
在一些可行的实施方式中，pi控制器的调节频率可以是可变的，便于得到更精确的峰值补偿信号，例如，pi控制器的调节频率可以是确定谐波电流幅值i
peak
的频率。也即，如果燃料电池输出控制装置对两个正弦周期内的谐波电流进行采样然后确定出一个谐波电流幅值i
peak
，那么确定谐波电流幅值i
peak
的频率就是谐波电流频率f
set
的一半。使得燃料电池输出控制装置可以在每确定出一个谐波电流幅值时，对应地生成一个峰值补偿值，进而得到峰值补偿信号。
[0051]
s103：根据峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过谐波电流与电流参考值确定目标脉冲宽度调制波。
[0052]
在一些可行的实施方式中，电流参考值i
ref
可以由公式3进行计算得到，公式3如下所示：
[0053][0054]
其中，i
ref
为电流参考值，a
set
为预设电流幅值，a
comp
为峰值补偿信号，为电流参考值的角频率，a
dcref
为电流参考值的防削顶分量(使得电流参考值一直大于或等于0)，电流参考值的角频率由谐波电流的谐波频率积分确定。
[0055]
在一些可行的实施方式中，电流参考值的防削顶分量a
dcref
可以由预设电流幅值a
set
和燃料电池系统中的电流固有纹波幅值相加得到。
[0056]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以通过比较器确定谐波电流与电流参考值的差值，并将该差值输入给第二控制器以生成目标脉冲宽度调制波。
[0057]
在一些可行的实施方式中，第二控制器可以是pi控制器。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，电流参考值i
ref
)与实际输出值(也即，谐波电流值)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，脉冲宽度调制波的占空比)进行控制，进而得到目标脉冲宽度调制波。
[0058]
s104：根据目标脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
[0059]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以通过目标脉冲宽度调制波控制开关管(例如图3所示，mos管)形成输出控制信号，利用输出控制信号控制燃料电池的输出电流，以使得输出电流通过滤波器(例如，二极管d和滤波电容cout组成的滤波器)生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0060]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以得到多路目标脉冲宽度调制波，分别通过各路目标脉冲宽度调制波控制多个开关管形成多个输出控制信号，分别利用多个输出控制信号控制燃料电池的输出电流，并将输出电流并联过滤波器生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。其中，多路目标脉冲宽度调制波的占空比可以不同。
[0061]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
[0062]
请参见图2，图2是本技术提供的燃料电池输出控制方法的另一流程示意图。如图2所示，本技术提供的另一种燃料电池输出控制方法包括：
[0063]
s201：基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值。
[0064]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以根据预设谐波频率确定采样频率，并基于采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值(例如，按照采样频率对两个正弦周期内的谐波电流进行采样)。
[0065]
s202：根据多个电流采样值中最大的电流采样值以及谐波电流的直流分量确定谐波电流幅值。
[0066]
在一些可行的实施方式中，谐波电流幅值是最大的电流采样值与谐波电流直流分量的差值。
[0067]
s203：根据预设电流幅值和谐波电流幅值的差值确定峰值补偿值，并根据峰值补偿值通过第一控制器生成峰值补偿信号。
[0068]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以通过比较器确定预设电流幅值和谐波电流幅值的差值，并将该差值输入给第一控制器以生成峰值补偿信号。
[0069]
在一些可行的实施方式中，第一控制器可以是比例积分控制器(也即，pi控制器)。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，预设电流幅值a
set
)与实际输出值(也即，谐波电流幅值i
peak
)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，电流幅值)进行控制，进而得到峰值补偿信号a
comp
。
[0070]
在一些可行的实施方式中，pi控制器的调节频率可以是可变的，便于得到更精确的峰值补偿信号，例如，pi控制器的调节频率可以是确定谐波电流幅值i
peak
的频率。也即，如果燃料电池输出控制装置对两个正弦周期内的谐波电流进行采样然后确定出一个谐波电流幅值i
peak
，那么确定谐波电流幅值i
peak
的频率就是谐波电流频率f
set
的一半。使得燃料电池输出控制装置可以在每确定出一个谐波电流幅值时，对应地生成一个峰值补偿值，进而得到峰值补偿信号。
[0071]
s204：根据峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过第二控制器根据谐波电流与电流参考值的差值确定目标占空比，并根据目标占空比生成脉冲宽度调制波。
[0072]
在一些可行的实施方式中，燃料电池输出控制装置可以通过比较器确定谐波电流与电流参考值的差值，并将该差值输入给第二控制器以生成目标脉冲宽度调制波。
[0073]
在一些可行的实施方式中，第二控制器可以是pi控制器。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，电流参考值i
ref
)与实际输出值(也即，谐波电流值)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，脉冲宽度调制波的占空比)进行控制，进而得到目标脉冲宽度调制波。
[0074]
s205：根据目标脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
[0075]
在一些可行的实施方式中，如图3所示，燃料电池输出控制装置可以通过目标脉冲宽度调制波控制开关管(例如，mos管)形成输出控制信号，利用输出控制信号控制燃料电池的输出电流，以使得输出电流通过滤波器(例如，二极管d和滤波电容cout组成的滤波器)生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0076]
在一些可行的实施方式中，谐波电流可以包括多个谐波频率的谐波电流，脉冲宽度调制波包括具有多个目标占空比的多路脉冲宽度调制波，燃料电池输出控制装置可以根据任一谐波频率的谐波电流确定任一谐波频率的谐波电流对应的脉冲宽度调制波，以得到多路脉冲宽度调制波，将多路脉冲宽度调制波并联输入滤波器生成目标输出电流。例如，燃料电池输出控制装置可以得到多路目标脉冲宽度调制波，分别通过各路目标脉冲宽度调制波控制多个开关管形成多个输出控制信号，分别利用多个输出控制信号控制燃料电池的输出电流，并将输出电流并联过滤波器生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0077]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
[0078]
进一步地，请参见图3，图3是本技术实施例提供的燃料电池输出控制装置的一结构示意图。如图3所示，上述装置可以包含：
[0079]
峰值计算模块301，用于基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值，根据多个电流采样值确定谐波电流幅值。
[0080]
在一些可行的实施方式中，峰值计算模块301可以根据预设谐波频率确定采样频率，并基于采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值(例如，按照采样频率对两个正弦周期内的谐波电流进行采样)，根据多个电流采样值确定谐波电流幅值。
[0081]
峰值补偿模块302，用于根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。
[0082]
在一些可行的实施方式中，峰值补偿模块302可以通过比较器确定预设电流幅值和谐波电流幅值的差值，并将该差值输入给第一控制器以生成峰值补偿信号。
[0083]
在一些可行的实施方式中，第一控制器可以是比例积分控制器(proportional integral controller，pi控制器)。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，预设电流幅值a
set
)与实际输出值(也即，谐波电流幅值i
peak
)构成控制偏差，将偏差的比例和
积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，电流幅值)进行控制，进而得到峰值补偿信号a
comp
。
[0084]
在一些可行的实施方式中，pi控制器的调节频率可以是可变的，便于得到更精确的峰值补偿信号，例如，pi控制器的调节频率可以是确定谐波电流幅值i
peak
的频率。也即，如果燃料电池输出控制装置对两个正弦周期内的谐波电流进行采样然后确定出一个谐波电流幅值i
peak
，那么确定谐波电流幅值i
peak
的频率就是谐波电流频率f
set
的一半。使得燃料电池输出控制装置可以在每确定出一个谐波电流幅值时，对应地生成一个峰值补偿值，进而得到峰值补偿信号。
[0085]
波形调制模块303，用于根据峰值补偿信号，预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过谐波电流与电流参考值确定脉冲宽度调制波。
[0086]
在一些可行的实施方式中，波形调制模块303可以通过比较器确定谐波电流与电流参考值的差值，并将该差值输入给第二控制器以生成目标脉冲宽度调制波。
[0087]
在一些可行的实施方式中，第二控制器可以是pi控制器。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，电流参考值i
ref
)与实际输出值(也即，谐波电流值)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，脉冲宽度调制波的占空比)进行控制，进而得到目标脉冲宽度调制波。
[0088]
电流输出模块304，用于根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
[0089]
在一些可行的实施方式中，电流输出模块304可以通过目标脉冲宽度调制波控制开关管(例如，mos管)形成输出控制信号，利用输出控制信号控制燃料电池的输出电流，以使得输出电流通过滤波器(例如，二极管d和滤波电容cout组成的滤波器)生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0090]
在一些可行的实施方式中，电流输出模块304可以得到多路目标脉冲宽度调制波，分别通过各路目标脉冲宽度调制波控制多个开关管形成多个输出控制信号，分别利用多个输出控制信号控制燃料电池的输出电流，并将输出电流并联过滤波器生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。其中，多路目标脉冲宽度调制波的占空比可以不同。
[0091]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
[0092]
进一步地，请参见图4，图4是本技术实施例提供的燃料电池输出控制装置的另一结构示意图。如图4所示，上述装置可以包含：
[0093]
峰值计算模块41，用于基于预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值，根据多个电流采样值确定谐波电流幅值。
[0094]
在一些可行的实施方式中，峰值计算模块41可以根据预设谐波频率确定采样频率，并基于采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行多次采样以得到多个电流采样值(例如，按照采样频率对两个正弦周期内的谐波电流进行采样)。
[0095]
在一些可行的实施方式中，峰值计算模块41包括幅值确定单元411。幅值确定单元411，用于根据多个电流采样值中最大的电流采样值以及谐波电流的直流分量确定谐波电流幅值。
[0096]
峰值补偿模块42，用于根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。
[0097]
在一些可行的实施方式中，峰值补偿模块42包括第一比较单元421和第一控制单元422。第一比较单元421，用于根据预设电流幅值和谐波电流幅值的差值确定峰值补偿值。第一控制单元422，用于根据峰值补偿值通过第一控制器生成峰值补偿信号。
[0098]
在一些可行的实施方式中，峰值补偿模块42可以通过第一比较单元421确定预设电流幅值和谐波电流幅值的差值，并将该差值输入给第一控制单元422以生成峰值补偿信号。
[0099]
在一些可行的实施方式中，第一控制单元422可以包括比例积分控制器(proportional integral controller，pi控制器)。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，预设电流幅值a
set
)与实际输出值(也即，谐波电流幅值i
peak
)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，电流幅值)进行控制，进而得到峰值补偿信号a
comp
。
[0100]
在一些可行的实施方式中，pi控制器的调节频率可以是可变的，便于得到更精确的峰值补偿信号，例如，pi控制器的调节频率可以是确定谐波电流幅值i
peak
的频率。也即，如果燃料电池输出控制装置对两个正弦周期内的谐波电流进行采样然后确定出一个谐波电流幅值i
peak
，那么确定谐波电流幅值i
peak
的频率就是谐波电流频率f
set
的一半。使得燃料电池输出控制装置可以在每确定出一个谐波电流幅值时，对应地生成一个峰值补偿值，进而得到峰值补偿信号。
[0101]
波形调制模块43，用于根据峰值补偿信号，预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，通过谐波电流与电流参考值确定脉冲宽度调制波。
[0102]
在一些可行的实施方式中，波形调制模块43包括第二控制单元431，用于通过第二控制器根据谐波电流与电流参考值的差值确定目标占空比，并根据目标占空比生成脉冲宽度调制波。
[0103]
在一些可行的实施方式中，波形调制模块43可以通过比较器确定谐波电流与电流参考值的差值，并将该差值输入给第二控制单元431以生成目标脉冲宽度调制波。
[0104]
在一些可行的实施方式中，第二控制单元431可以包括pi控制器。pi控制器是一种线性控制器，可以根据给定值(也即，电流参考值i
ref
)与实际输出值(也即，谐波电流值)构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象(也即，脉冲宽度调制波的占空比)进行控制，进而得到目标脉冲宽度调制波。
[0105]
电流输出模块44，用于根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。
[0106]
在一些可行的实施方式中，电流输出模块44可以通过目标脉冲宽度调制波控制开关管(例如，mos管)形成输出控制信号，利用输出控制信号控制燃料电池的输出电流，以使得输出电流通过滤波器(例如，二极管d和滤波电容cout组成的滤波器)生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0107]
在一些可行的实施方式中，谐波电流可以包括多个谐波频率的谐波电流，脉冲宽度调制波包括具有多个目标占空比的多路脉冲宽度调制波，电流输出模块44可以根据任一
谐波频率的谐波电流确定任一谐波频率的谐波电流对应的脉冲宽度调制波，以得到多路脉冲宽度调制波，将多路脉冲宽度调制波并联输入滤波器生成目标输出电流。例如，电流输出模块44可以得到多路目标脉冲宽度调制波，分别通过各路目标脉冲宽度调制波控制多个开关管形成多个输出控制信号，分别利用多个输出控制信号控制燃料电池的输出电流，并将输出电流并联过滤波器生成相应的正弦波(也即，目标输出电流)。
[0108]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
[0109]
本技术实施例还提供了一种供电设备，该设备包括燃料电池、和上述任一种可能的实施方式所提供的燃料电池输出控制装置。
[0110]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，被处理器执行以实现图1和/或图2中各个步骤所提供的方法，具体可参见上述各个步骤所提供的实现方式，在此不再赘述。
[0111]
上述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例提供的任务处理装置的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。该计算机可读存储介质也可以是该电子设备的外部存储设备，例如该电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。上述计算机可读存储介质还可以包括磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。进一步地，该计算机可读存储介质还可以既包括该电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。该计算机可读存储介质用于存储该计算机程序以及该电子设备所需的其他程序和数据。该计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0112]
在本技术提供的实施方式中，燃料电池系统可以按照预设采样频率对燃料电池输出端的谐波电流进行采样，进而确定谐波电流幅值，并根据预设电流幅值和谐波电流幅值生成峰值补偿信号。通过峰值补偿信号、预设电流幅值以及谐波电流的谐波频率确定电流参考值，进而通过谐波电流与电流参考值生成符合目标占空比的脉冲宽度调制波，根据脉冲宽度调制波生成目标输出电流。使得燃料电池系统在叠加检测谐波时，可以对燃料电池的输出电流进行无静差补偿控制(即不会由于谐波电流叠加产生衰减)，提高了燃料电池系统的控制性能，增强了燃料电池系统的稳定性。
[0113]
本技术的权利要求书和说明书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书
中的各个位置展示该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0114]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0115]
以上所揭露的仅为本技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本技术之权利范围，因此依本技术权利要求所作的等同变化，仍属本技术所涵盖的范围。