1.本技术涉及燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统的供气方法及系统。
背景技术：2.燃料电池汽车，是以燃料电池系统和动力电池组成的电-电混合模式作为动力的汽车。其中，动力电池为燃料电池系统启动(及停机)时的系统附件运行提供电能。
3.截至目前，燃料电池系统的额定功率约为100kw，可以满足大多数车型的驾驶需求，但是某些车型(例如重型商用车)对燃料电池系统的需求在300kw以上，这就需要两套或多套燃料电池系统并联共同为车辆提供能量，每套燃料电池系统均包含一个空气供应子系统，独立供燃料电池系统使用。
4.但是，所有空气子系统全部运行势必会带来能量的损失，因此，在两套或多套燃料电池系统并联共同为车辆提供能量时，如何空气子系统的能耗从而提升燃料电池系统的效率，是目标亟需解决的问题。
技术实现要素：5.本发明提供了一种燃料电池系统的供气方法及系统，以解决或者部分解决目标的燃料电池系统的效率低下的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的第一方面，公开了一种燃料电池系统的供气方法，所述方法包括：
7.采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；其中，所述n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气；n≥2且为正整数；
8.在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；
9.若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在所述进气压力偏差最小值之上，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；
10.若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于所述进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；
11.基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
12.优选的，所述采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求之后，所述方法还包括：
13.判断所述n个燃料电池电堆各自的进气流量需求是否均大于0；
14.若均大于0，表示所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求；
15.若均小于等于0，表示所述n个燃料电池电堆均无进气流量需求；
16.若单个燃料电池电堆的进气流量需求大于0，则控制所述单个燃料电池电堆对应的空气压缩机进行供气。
17.优选的，所述基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气，具体包括：
18.根据所述n个燃料电池电堆的进气范围确定进气标定量；
19.将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比；
20.若所述总流量需求小于等于所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值，确定各空气压缩机的实际输出压力，以及在所述进气标定量呈倍数增长时，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量；
21.根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第一综合效率；
22.确定各空气压缩机单独供应所述n个燃料电池电堆时的第二综合效率；
23.从所述第一综合效率和所述第二综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
24.优选的，所述在所述进气标定量呈倍数增长时，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，具体包括：
25.将j
×
δmf作为在j倍进气标定量下的任一空气压缩机的实际输出流量；其中，0≤j
×
δmf≤mf
total
，j为进气标定量的倍数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求；
26.基于公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量；其中，i为空气压缩机，i∈n-1，n为空气压缩机总数，mfij为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。
27.优选的，所述根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第一综合效率，具体包括：
28.根据各空气压缩机的实际输出压力和在j倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定在j倍进气标定量下的各空气压缩机的能耗值；
29.基于效率计算公式确定所述第一综合效率；其中，i为空气压缩机，n为空气压缩机总数，j为进气标定量的倍数，ηj为在j倍进气标定量下的n个空气压缩机的第一综合效率，mf
total
为总流量需求，eij为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的能耗值。
30.优选的，所述从所述第一综合效率和所述第二综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气，具体包括：
31.基于综合效率最高的供气分配逻辑，确定各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力；
32.将各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力作为目标调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
33.优选的，所述将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比之后，所述方法还包括：
34.若所述总流量需求大于所述n个空气压缩机中的目标空气压缩机的最大流量限值但小于等于所述n个空气压缩机的最大流量限值之和，确定各空气压缩机的实际输出压力，以及在目标空气压缩机的最大流量限值和所述进气标定量呈倍数增长的影响下，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量；
35.根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第三综合效率；
36.确定除目标空气压缩机之外的各空气压缩机单独供应所述n个燃料电池电堆时的第四综合效率；
37.从所述第三综合效率和所述第四综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
38.优选的，所述在目标空气压缩机的最大流量限值和所述进气标定量呈倍数增长的影响下，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，具体包括：
39.将mf
目max-j
×
δmf作为所述目标空压机的实际输出流量；其中，mf
目max
为目标空气压缩机的最大流量限值，j
×
δmf为j倍进气标定量，0≤j
×
δmf≤mf
total
，j为进气标定量的倍数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求；
40.根据公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量；其中，mfij为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。
41.优选的，所述将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比之后，所述方法还包括：
42.若所述总流量需求大于所述n个空气压缩机的最大流量限值之和，关闭n个空气压缩机对应的流量调节阀，并控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气。
43.本发明的第二方面，公开了一种燃料电池系统的供气系统，包括：
44.采集模块，用于采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；其中，所述n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气；n≥2且为正整数；
45.判断模块，用于在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；
46.控制模块，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在所述进气压力偏差最小值之上，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；
47.叠加模块，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于所述进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；
48.调节模块，用于基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并
按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
49.通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
50.本发明公开了一种燃料电池系统的供气方法及系统。首先在n个空气压缩机相互之间设置流量调节阀，从而在硬件上支持n个空气压缩机执行供气分配逻辑，为n个燃料电池电堆供电。其次，采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；并在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，利用n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值作为参考判断是独立供气还是分配供气。若分配供气则参考n个燃料电池电堆的总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并以此调整对应流量调节阀的开度，通过在n个空气压缩机之间合理分配n个燃料电池电堆的进气流量需求进行供气，从而能够合理控制空气压缩机的能量消耗，提升燃料电池系统的综合效率。
51.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
52.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
53.在附图中：
54.图1示出了根据本发明一个实施例的硬件改进图；
55.图2示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的供气方法的总实施流程图；
56.图3示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的供气方法的分实施流程图；
57.图4示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的供气方法的另一分实施流程图；
58.图5示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的供气系统示意图。
具体实施方式
59.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
60.本发明实施例公开了一种燃料电池系统的供气方法及系统，通过在n个空气压缩机之间合理分配n个燃料电池电堆的进气流量需求进行供气，从而能够合理控制空气压缩机的能量消耗，提升燃料电池系统的综合效率。其中，n≥2且为正整数。故本发明适用于针对两个或者多个燃料电池电堆进行供气分配。
61.下面先介绍硬件上的改进。
62.在原本硬件结构上，每个燃料电池系统包含燃料电池电堆，并配置有各自独立的空气压缩机，燃料电池电堆和空气压缩机连接。各空气压缩机之间相互独立，从而各空气压
缩机仅能为自身对应的燃料电池电堆供气，导致能耗过高。在本实施例中，n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气，从而在硬件上支持n个空气压缩机执行供气分配逻辑，为n个燃料电池电堆供电。
63.参看图1，是本实施例的硬件改进示意图，以两个燃料电池系统为例，但并不形成限制。在图1中，燃料电池电堆a连接空气压缩机1。燃料电池电堆b连接空气压缩机2。空气压缩机1和空气压缩机2通过流量调节阀3连通。如此，通过调整流量调节阀k的阀门开度，可以实现空气压缩机1和空气压缩机2供气分配。
64.在下面的实施例中，参看图2，介绍了燃料电池系统的供气方法，该方法包括下述步骤：
65.步骤201，采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求。
66.其中，n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀。
67.在实际应用中，燃料电池电堆、空气压缩机及其管路装配有传感器，支持实时采集燃料电池电堆的进气压力需求和进气流量需求。
68.步骤202，在n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上。
69.其中，n个燃料电池电堆的进气流量需求根据下述方式得到：判断n个燃料电池电堆各自的进气流量需求是否均大于0。若均大于0，表示n个燃料电池电堆均具有进气流量需求，按照步骤202～步骤205确定出供气分配逻辑进行供气。值得注意的是，当n个燃料电池电堆中有两个以上燃料电池电堆的进气流量需求大于0，即可执行步骤202～步骤205。若均小于等于0，表示n个燃料电池电堆均无进气流量需求，各个空气压缩机均不工作。此外，若n个燃料电池电堆中仅有单个燃料电池电堆的进气流量需求大于0，其余燃料电池电堆的进气流量需求均小于等于0，则控制单个燃料电池电堆对应的空气压缩机进行供气即可。
70.为了便于说明和解释本发明，下面以2个燃料电池电堆的进气流量需求进行举例说明。其中，燃料电池电堆a的进气流量需求为mf1
request
，燃料电池电堆b的进气流量需求为mf2
request
。
71.若mf1
request
≤0且mf2
request
≤0，两个燃料电池电堆均无空气进气流量需求，其对应空气压缩机均不工作。
72.若mf1
request
≤0且mf2
request
＞0，燃料电池电堆a无空气进气流量需求，燃料电池电堆b有空气进气流量需求。此时，空气压缩机1不工作，空气压缩机2参与工作并为燃料电池电堆b提供空气，流量调节阀开度k＝0。
73.若mf1
request
＞0且mf2
request
≤0，燃料电池电堆a有空气进气流量需求，燃料电池电堆b无空气进气流量需求，空气压缩机1参与工作并为燃料电池电堆a提供空气，空气压缩机2不工作，流量调节阀开度k＝0。
74.若mf1
request
＞0且mf2
request
＞0，燃料电池电堆a和燃料电池电堆b均有空气进气流量需求，空气压缩机1与空气压缩机2按步骤202～步骤205的供气分配逻辑控制开闭，流量调节阀k开度按燃料电池电堆的流量需求进行控制。
75.在上述方案中，通过根据各燃料电池电堆的进气流量针对性的制定供气逻辑进行供气，从而能够合理利用空气压缩机为燃料电池电堆供气，达到减小能耗提高效率的目的。
76.在本实施例中，进气压力偏差最小值根据各燃料电池电堆的实际参数决定，是各燃料电池电堆允许的进气压力偏差最小值。由于各燃料电池电堆并行工作时，为了保证各燃料电池电堆的进气安全性，要求各燃料电池电堆之间的压力处于合理状态，据此得到各燃料电池电堆允许的进气压力偏差最小值作为判断标准。
77.当n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，计算n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值，并利用进气压力偏差最小值作为判断标准对其进行检测。若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在进气压力偏差最小值之上，表示n个燃料电池电堆相互的压力偏差较大，因此为了保证各燃料电池电堆的进气安全性，执行步骤203，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气。若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于进气压力偏差最小值，表示n个燃料电池电堆相互的压力偏差处于合理状态，执行步骤204，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求。
78.仍旧以燃料电池电堆a和燃料电池电堆b为例。其中，燃料电池电堆a的进气压力需求为p1
request
，燃料电池电堆b的进气压力需求为p2
request
。燃料电池电堆a的进气流量需求为mf1
request
，燃料电池电堆b的进气流量需求为mf2
request
。
79.若燃料电池电堆a和燃料电池电堆b的进气压力需求相差在δp之上，即|p1
request
―p2
request
|≥δp，表示n个燃料电池电堆相互的压力偏差较大，不适用供气分配逻辑，则空气压缩机1和空气压缩机2为各自燃料电池电堆提供需求的进气压力与进气流量，即空气压缩机1的实际输出流量mf1＝mf1
request
、空气压缩机2的实际输出流量mf2＝mf2
request
，空气压缩机1的实际输出压力p1＝p1
request
、空气压缩机2的实际输出压力p2＝p2
request
、流量调节阀k＝0，δp为各电堆允许进气压力偏差的最小值；
80.若燃料电池电堆a和燃料电池电堆b的进气压力需求相差小于δp，即|p1
request
―p2
request
|《δp，则按照各燃料电池电堆进气流量需求在空气压缩机1和空气压缩机2之间合理分配，使燃料电池系统综合效率最高；
81.值得注意的是，在n个燃料电池电堆中，若有部分燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值小于进气压力偏差最小值，则可控制部分燃料电池执行步骤204～步骤205实现分配供气。剩余燃料电池电堆电堆利用各自的空气压缩机进行供气。以3个燃料电池电堆为例，若燃料电池电堆b、燃料电池电堆c的偏差小于δp，但燃料电池电堆a与燃料电池电堆b的偏差、燃料电池电堆a与燃料电池电堆c的偏差均在δp之上。则燃料电池电堆b、燃料电池电堆c适用于分配供气，燃料电池电堆a适用于单独空气。
82.以4个燃料电池电堆为例，若燃料电池电堆a与燃料电池电堆b的偏差、燃料电池电堆a与燃料电池电堆c的偏差均在δp之上，燃料电池电堆d与燃料电池电堆b的偏差、燃料电池电堆d与燃料电池电堆c的偏差均在δp之上，但燃料电池电堆a、燃料电池电堆d的偏差小于δp，燃料电池电堆b、燃料电池电堆c的偏差小于δp。则燃料电池电堆a、燃料电池电堆d适用于分配供气，燃料电池电堆b、燃料电池电堆c适用于分配供气，但是燃料电池电堆a与燃料电池电堆b之间的流量调节阀、燃料电池电堆a与燃料电池电堆c之间的流量调节阀、燃料电池电堆d与燃料电池电堆b之间的流量调节阀、燃料电池电堆d与燃料电池电堆c之间的流量调节阀均关闭，从而控制燃料电池电堆a、燃料电池电堆d需和燃料电池电堆b、燃料电池电堆c分开供气。
83.而在执行供气分配逻辑时，先叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求
mf
total
。再执行步骤205，基于总流量需求确定n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为n个燃料电池电堆供气。
84.其中，事先根据n个燃料电池电堆的进气范围确定进气标定量δmf，进气标定量δmf作为确定供气分配逻辑时的标定标准。
85.进一步的，将总流量需求和n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比，从而判断单个空气压缩机是否可以满足n个燃料电池电堆共同的进气流量需求。在对比后得到下述三种对比结果：
①
总流量需求小于等于n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值。
②
总流量需求大于n个空气压缩机中的目标空气压缩机的最大流量限值但小于等于n个空气压缩机的最大流量限值之和。
③
总流量需求大于n个空气压缩机的最大流量限值之和。
86.进一步的，根据对比结果选择不同的供气分配逻辑进行供气，以减小能耗提高效率。
87.下面请看第
①
种对比结果的供气分配逻辑的确定方式。
88.若总流量需求小于等于n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值，表示单个空气压缩机可以满足n个燃料电池电堆共同的进气流量需求，此时需要进一步比较分析单个空压机提供n个燃料电池电堆共同的总流量需求的效率以及依据总流量需求在n个空气压缩机之间合理分配时单个空气压缩机只提供各自燃料电池电堆流量需求的效率，从而得出综合效率最高的供气分配逻辑。具体的实施过程参看图3，包括下述步骤：
89.步骤301，确定各空气压缩机的实际输出压力。
90.具体的，叠加n个燃料电堆的进气压力需求，得到总压力需求。基于总压力需求计算n个燃料电堆的平均压力需求，将平均压力需求作为n个空气压缩机各自的实际输出压力。值得注意的是，n个空气压缩机各自的实际输出压力相等且在进气标定量呈倍数增长时保持不变。
91.步骤302，在进气标定量呈倍数增长时，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量。
92.在进气标定量呈倍数增长时，进气标定量变化为：0
×
δmf、δmf、2δmf
……m×
δmf。在本实施例，以j
×
δmf表示进气标定量的倍数增长，j＝0，1，2
……
m。
93.而在每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量时，以j倍进气标定量j
×
δmf为例进行说明，通过j取值变化即可得到每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量。
94.具体的，先将j
×
δmf作为在j倍进气标定量下的任一空气压缩机的实际输出流量，从而先确定该空气压缩机的实际输出流量。其中，0≤j
×
δmf≤mf
total
，以保证实际输出流量不超出该空气压缩机的最大流量限值，j为进气标定量的倍数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求。
95.由于前述空气压缩机已经分摊了总流量需求的一部分，则对于除上述确定了实际输出流量的空气压缩机之外的剩余各空气压缩机来说，基于公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量，从而使剩余各空气压缩机均分总流量需求的剩余部分。其中，i为空气压缩机，i∈n-1，n为空气压缩机总数，mfij为在j
倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。
96.在本实施例中，以进气标定量的倍数增长作为标准，来设定在不同倍数进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，并据此计算在不同倍数进气标定量下的综合效率。
97.步骤303，根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第一综合效率。
98.在本实施例中，仍旧以计算j倍进气标定量下的第一综合效率为例进行说明，通过j取值变化即可得到每倍进气标定量下的第一综合效率。
99.根据各空气压缩机的实际输出压力和在j倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定在j倍进气标定量下的各空气压缩机的能耗值。能耗值计算时，利用常规能耗值计算公式即可计算，故在此不再赘述。
100.基于效率计算公式确定第一综合效率。从此公式中可以看出，空气压缩机的能耗越低，则综合效率越高。其中，i为空气压缩机，n为空气压缩机总数，j为进气标定量的倍数，ηj为在j倍进气标定量下的n个空气压缩机的第一综合效率，mf
total
为总流量需求，eij为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的能耗值。
101.在本技术方案中，通过能耗效率计算公式计算出在每倍进气标定量下的第一综合效率，计算出的第一综合效率的个数由进气标定量的倍数个数决定。在本实施例中，由于有m+1个进气标定量的倍数，则可确定出m+1个第一综合效率。
102.步骤304，确定各空气压缩机单独供应n个燃料电池电堆时的第二综合效率。
103.在本实施例中，由于总流量需求小于等于n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值，因此可确定出各空气压缩机单独供应n个燃料电池电堆时的第二综合效率。具体的，可利用上述效率计算公式确定单个空气压缩机单独供应n个燃料电池电堆时的第二综合效率。第二综合效率的个数取决于空气压缩机的个数。在本实施例中，可确定出n个第二综合效率。
104.步骤305，从第一综合效率和第二综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为n个燃料电池电堆供气。
105.在本实施例中，将m个第一综合效率和n个第二综合效率进行比对，确定出效率最高的综合效率，并进一步确定出综合效率最高的供气分配逻辑进行供气。
106.在具体的实施过程中，当得到综合效率最高的供气分配逻辑之后，由于该供气分配逻辑中包含有各空气压缩机的实际输出流量和实际输出压力，则基于综合效率最高的供气分配逻辑，确定各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力，并将各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力作为目标来调整对应流量调节阀的开度，为n个燃料电池电堆供气。
107.在本技术方案中，当总流量需求小于等于n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值，表示单个单个空气压缩机可以满足n个燃料电池电堆共同的进气流量需求，此时单个空压机可以单独工作，而n个空压机可以共同参与工作。因此，需要进一步比较分析单个空压机提供n个燃料电池电堆共同的总流量需求的效率和依据总流量需求在n个空气压
缩机之间合理分配时单个空气压缩机只提供各自燃料电池电堆流量需求的效率，从而得出综合效率最高的供气分配逻辑，作为各个空气压缩机的输出目标，并通过调节空气压缩机之间的流量调节阀开度，使各燃料电池电堆的实际进气量等于进气流量需求量。
108.为了便于理解本发明，下面以2个燃料电池电堆(燃料电池电堆a、燃料电池电堆b)为例进行说明。2个燃料电池电堆的硬件结构参看图1，在此不再赘述。
109.本示例涉及到的参数罗列如下：
110.燃料电池电堆a的进气流量需求mf1
request
。
111.燃料电池电堆a的进气压力需求p1
request
。
112.燃料电池电堆a的实际进气量mf1
actual
。
113.燃料电池电堆b的进气流量需求mf2
request
。
114.燃料电池电堆b的进气压力需求p2
request
。
115.燃料电池电堆b的实际进气量mf2
actual
。
116.空气压缩机1的最大流量限值mf1
max
。
117.空气压缩机1的最大压力限值p1
max
。
118.空气压缩机1的实际输出流量mf1。
119.空气压缩机1的实际输出压力p1。
120.空气压缩机1的能耗值e1。
121.空气压缩机2的最大流量限值mf2
max
。
122.空气压缩机2的最大输出压力p2
max
。
123.空气压缩机2的实际输出流量mf2。
124.空气压缩机2的实际输出压力p2。
125.空气压缩机2的能耗值e2。
126.空气压缩机1和空气压缩机2之间的流量调节阀开度k。
127.若2个燃料电池电堆的总流量需求mf
total
≤mf1
max
且mf
total
≤mf2
max
，表示总流量需求小于等于每个空气压缩机的最大流量限值。此时，先依据总的进气流量需求mf
total
在2个空气压缩机之间合理分配。在分配时，按照进气标定量的倍数增长对各空气压缩机进行分配，并在各倍进气标定量下依据各空气压缩机的能耗计算第一综合效率，以及计算单个空气压缩机供应2个电池电堆时的第二综合效率。取综合效率最高的供气分配逻辑中的参数作为2个空气压缩机的输出目标，并通过调节2个空气压缩机之间的流量调节阀k，使各燃料电池电堆的实际进气量等于进气流量需求，即mf1
actual
＝mf1
request
、mf2
actual
＝mf2
request
。
128.具体分配方案包括两种分配方案，第1种分配方案为2个空气压缩机共同为2个燃料电池电堆供气时的分配方案。第2种分配方案为单个空气压缩机为2个燃料电池电堆供气时的分配方案。由于在极限情况下，j＝0时，j
×
δmf＝0，表示由空气压缩机2单独为2个燃料电池电堆供气。j＝m时，m
×
δmf＝mf
total
，表示由空气压缩机1单独为2个燃料电池电堆供气，因此。本技术的第1种分配方案会将第2中分配方案包含在内。
129.下面介绍第一种分配方案包括的各种分配子方案：
130.第一分配子方案：
131.在0倍空气标定量下，空气压缩机1的实际输出流量为0，则由空气压缩机2单独为2个燃料电池电堆供气。
132.确定2个空气压缩机的实际输出压力p10＝p20＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
133.空气压缩机1的实际输出流量mf10＝0
134.计算空气压缩机1的能耗值e10＝0
135.空气压缩机2实际输出流量mf20＝mf
total
136.计算空气压缩机2的能耗值e20137.此时第一综合效率由空气压缩机2提供：η0＝mf
total
/e20138.第二分配子方案：
139.在1倍空气标定量下，将δmf作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
140.确定2个空气压缩机的实际输出压力p11＝p21＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
141.空气压缩机1的实际输出流量mf11＝δmf
142.计算空气压缩机1的实际能耗e11143.空气压缩机2实际输出流量mf21＝mf
total-δmf
144.计算空气压缩机2的实际能耗e21145.此时第一综合效率η1＝mf
total
/(e11+e21)
146.第三分配子方案：
147.在2倍空气标定量下，将2δmf作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
148.确定2个空气压缩机的实际输出压力p12＝p22＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
149.空气压缩机1的实际输出流量mf12＝2δmf
150.计算空气压缩机1的实际能耗e12151.空气压缩机2的实际输出流量mf22＝mf
total-2δmf
152.计算空气压缩机2的实际能耗e22153.此时第一综合效率η2＝mf
total
/(e12+e22)
154.……
155.第m个分配子方案：
156.在m倍空气标定量下，将m
×
δmf＝mf
total
作为空气压缩机1的实际输出流量，空气压缩机2的实际输出流量为0。
157.确定2个空气压缩机的实际输出压力p1m＝p2m＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
158.确定空气压缩机1的实际输出流量mf1m＝mf
total
159.计算空气压缩机1的能耗值e1m160.空气压缩机2实际输出流量mf2m＝0
161.计算空气压缩机2的能耗值e2m＝0。
162.此时第一综合效率由空气压缩机1提供，ηm＝mf
total
/e1m163.由此得到m+1个第一综合效率：η0、η1、η2…
ηm。
164.令：η＝max(η0、η1、η2…
ηm)，假设η＝η1，则将mf11、mf21与实际输出压力p11、p21作为各空压机输出目标，空气压缩机1的输出流量mf1
out
＝mf11、输出压力p1
out
＝p11，空气压缩机2的输出流量mf2
out
＝mf21、输出压力p2
out
＝p21，空气子系统之间的流量调节阀开度k＝k1。
165.下面请看第
②
种对比结果的供气分配逻辑的确定方式。
166.若总流量需求大于n个空气压缩机中的目标空气压缩机的最大流量限值但小于等于n个空气压缩机的最大流量限值之和，表示单个单个空气压缩机(例如目标空气压缩机)不满足n个燃料电池电堆共同的进气流量需求。本实施例的目标空气压缩机的最大流量限值在所有空气压缩机的最大流量限值中为最小。此时需要进一步比较分析除目标空气压缩机之外的单个空压机提供n-1个燃料电池电堆共同的总流量需求的效率和依据总流量需求在n个空气压缩机之间合理分配时单个空气压缩机只提供各自燃料电池电堆流量需求的效率，从而得出综合效率最高的供气分配逻辑。具体的实施过程参看图4，包括下述步骤：
167.步骤401，确定各空气压缩机的实际输出压力。
168.具体的，叠加n个燃料电堆的进气压力需求，得到总压力需求。基于总压力需求计算n个燃料电堆的平均压力需求，将平均压力需求作为n个空气压缩机各自的实际输出压力。值得注意的是，n个空气压缩机各自的实际输出压力相等且在进气标定量呈倍数增长时保持不变。
169.步骤402，在目标空气压缩机的最大流量限值和进气标定量呈倍数增长的影响下，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量。
170.由于总流量需求大于在目标空气压缩机的最大流量限值，因此，将mf
目max-j
×
δmf作为目标空压机的实际输出流量，从而防止流量需求超过目标空气压缩机。其中，mf
目max
为目标空气压缩机的最大流量限值，j
×
δmf为j倍进气标定量，0≤j
×
δmf≤mf
total
，j为进气标定量的倍数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求。
171.由于目标空气压缩机已经分摊了总流量需求的一部分，则对于除目标空气压缩机之外的剩余各空气压缩机来说，基于公式根据公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量，从而使剩余各空气压缩机均分总流量需求的剩余部分。其中，mfij为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。
172.本技术方案在目标空气压缩机的影响下，以进气标定量的倍数增长作为标准，来设定在不同倍数进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，并据此计算在不同倍数进气标定量下的综合效率。
173.步骤403，根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第三综合效率。
174.在本实施例中，仍旧以计算j倍进气标定量下的第三综合效率为例进行说明，通过j取值变化即可得到每倍进气标定量下的第三综合效率。
175.根据各空气压缩机的实际输出压力和在j倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定在j倍进气标定量下的各空气压缩机的能耗值。能耗值计算时，利用常规能耗值计算公式即可计算，故在此不再赘述。
176.进一步的，通过前述实施例的效率计算公式计算第三综合效率。具体的，将本实施
例的各空气压缩机的能耗值带入前述效率计算公式，会得到下述公式从此公式中可以看出，空气压缩机的能耗越低，则综合效率越高。其中，e
目j
为目标空气压缩机的能耗值。
177.在本技术方案中，通过能耗效率计算公式计算出在每倍进气标定量下的第一综合效率，计算出的第一综合效率的个数由进气标定量的倍数个数决定。在本实施例中，由于有m+1个进气标定量的倍数，则可确定出m+1个第一综合效率。
178.步骤404，确定除目标空气压缩机之外的各空气压缩机单独供应n个燃料电池电堆时的第四综合效率。
179.在本实施例中，由于目标空气压缩机不会单独供气，因此可利用前述效率计算公式确定除目标空气压缩机之外的各空气压缩机单独供应n-1个电池电堆时的第四综合效率。在本实施例中，可确定出n-1个第四综合效率。
180.步骤405，从第三综合效率和第四综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为n个燃料电池电堆供气。
181.在本实施例中，将m+1个第三综合效率和n-1个第四综合效率进行比对，确定出效率最高的综合效率，并进一步确定出综合效率最高的供气分配逻辑进行供气。
182.在具体的实施过程中，当得到综合效率最高的供气分配逻辑之后，由于该供气分配逻辑中包含有各空气压缩机的实际输出流量和实际输出压力，则基于综合效率最高的供气分配逻辑，确定各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力，并将各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力作为目标调整对应流量调节阀的开度，为n个燃料电池电堆供气。
183.在本技术方案中，当总流量需求大于n个空气压缩机中的目标空气压缩机的最大流量限值但小于等于n个空气压缩机的最大流量限值之和，表示单个单个空气压缩机(例如目标空气压缩机)不满足n个燃料电池电堆共同的进气流量需求。此时单个空压机可以单独工作，而n个空压机可以共同参与工作。因此，此时需要进一步比较分析除目标空气压缩机之外的单个空压机提供n-1个燃料电池电堆共同的总流量需求的效率以及依据总流量需求在n个空气压缩机之间合理分配时单个空气压缩机只提供各自燃料电池电堆流量需求的效率，从而得出综合效率最高的供气分配逻辑，作为各个空气压缩机的输出目标，并通过调节空气压缩机之间的流量调节阀开度，使各燃料电池电堆的实际进气量等于进气流量需求量。
184.为了便于理解本发明，下面以2个燃料电池电堆(燃料电池电堆a、燃料电池电堆b)为例进行说明。2个燃料电池电堆的硬件结构参看图1，在此不再赘述。
185.若2个燃料电池电堆的总流量需求mf
total
＞mf1
max
且mf
total
≤mf1
max
+mf2
max
，表示总流量需求大于其中一个空气压缩机的最大流量限值，但小于2个空气压缩机最大流量限值之和，其中mf1
max
＜mf2
max
，则空气压缩机为目标空气压缩机。在此情况下，先依据总的进气流量需求mf
total
在2个空气压缩机之间合理分配。在分配时，按照进气标定量的倍数增长先对空气压缩机1进行分配，再结合空气压缩机1分配后的剩余流量需求进气标定量的倍数增
长对空气压缩机2进行分配，并在各倍进气标定量下依据各空气压缩机的能耗计算第一综合效率，以及计算空气压缩机2供应2个电池电堆时的第二综合效率。此时，空气压缩机1不会单独供应2个电池电堆。取综合效率最高的供气分配逻辑中的参数作为2个空气压缩机的输出目标，并通过调节2个空气压缩机之间的流量调节阀k，使各燃料电池电堆的实际进气量等于进气流量需求，即mf1
actual
＝mf1
request
、mf2
actual
＝mf2
request
。
186.具体分配方案包括两种分配方案，第1种分配方案为2个空气压缩机共同为2个燃料电池电堆供气时的分配方案。第2种分配方案为空气压缩机2为2个燃料电池电堆供气时的分配方案。
187.第一种分配方案包括下述分配子方案：
188.第一分配子方案：
189.在0倍空气标定量下，将mf1
max
作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求除mf1
max
之外的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
190.确定2个空气压缩机的实际输出压力p10＝p20＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
191.空气压缩机1的实际输出流量mf10＝mf1
max
192.计算空气压缩机1的能耗值e10193.空气压缩机2的实际输出流量mf20＝mf
total-mf1
max
194.计算空气压缩机2的能耗值e20195.此时第一综合效率η0＝mf
total
/(e10+e20)
196.第二分配子方案：
197.在1倍空气标定量下，将mf1
max-δmf作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求下除此之外的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
198.确定2个空气压缩机的实际输出压力p11＝p21＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
199.空气压缩机1的实际输出流量mf11＝mf1
max-δmf
200.计算空气压缩机1的实际能耗e11201.空气压缩机2实际输出流量mf21＝mf
total-(mf1
max-δmf)
202.计算空气压缩机2的实际能耗e21203.此时第一综合效率η1＝mf
total
/(e11+e21)
204.第三分配子方案：
205.在2倍空气标定量下，将mf1
max-2δmf作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求下除此之外的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
206.确定2个空气压缩机的实际输出压力p12＝p22＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
207.空气压缩机1的实际输出流量mf12＝mf1
max-2δmf
208.计算空气压缩机1的实际能耗e12209.空气压缩机2的实际输出流量mf22＝mf
total-(mf1
max-2δmf)
210.计算空气压缩机2的实际能耗e22211.此时第一综合效率η2＝mf
total
/(e12+e22)
212.……
213.第m个分配子方案：
214.在m倍空气标定量下，将mf1
max-mgδmf作为空气压缩机1的实际输出流量，总流量需求下除此之外的剩余部分作为空气压缩机2的实际输出流量。
215.确定2个空气压缩机的实际输出压力p1m＝p2m＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
216.空气压缩机1的实际输出流量mf1m＝mf1
max-m
×
δmf
217.计算空气压缩机1的实际能耗e1m218.空气压缩机2的实际输出流量mf2m＝mf
total-(mf1
max-m
×
δmf)
219.计算空气压缩机2的实际能耗e2m220.此时第一综合效率ηm＝mf
total
/(e1m+e2m)
221.由此得到共同供气时的m+1个第一综合效率：η0、η1、η2…
ηm。
222.第二种分配方案包括：空气压缩机2供应2个燃料电池电堆。
223.确定2个空气压缩机的实际输出压力p1＝p2＝(p1
request
+p2
request
)/2，控制各空气压缩机的实际输出压力对应的最大压力限值之内。
224.空气压缩机1的实际输出流量mf1＝0
225.计算空气压缩机1的能耗值e1＝0
226.空气压缩机2实际输出流量mf2＝mf
total
227.计算空气压缩机2的能耗值e2
228.此时空气压缩机2的第二综合效率η'＝mf
total
/e2
229.此时，得到第二综合效率：η'。
230.令：η＝max(η0、η1、η2……
ηm、η')，若η＝η1，则将mf11、mf21与实际输出压力p11、p21作为各空压机输出目标，空气压缩机1的输出流量mf1
out
＝mf11、输出压力p1
out
＝p11，空气压缩机2的输出流量mf2
out
＝mf21、输出压力p2
out
＝p21，空气子系统之间的流量调节阀开度k＝k1。
231.下面请看第
③
种对比结果的供气分配逻辑的确定方式。
232.若总流量需求大于n个空气压缩机的最大流量限值之和，关闭n个空气压缩机对应的流量调节阀，并控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气。此时，多个空气压缩机均按自身最大流量输出。
233.为了便于理解本发明，下面以2个燃料电池电堆(燃料电池电堆a、燃料电池电堆b)为例进行说明。2个燃料电池电堆的硬件结构参看图1，在此不再赘述。
234.多个空气压缩机均按自身最大流量输出，即：空气压缩机1的输出流量mf1
out
＝mf1
max
、输出压力p1
out
＝p1，空气压缩机2输出流量mf2
out
＝mf2
max
、输出压力p2
out
＝p2，空气压缩机之间的流量调节阀开度k＝0。
235.通过上述各实施例的介绍可知，本技术方案根据各燃料电池电堆各自对空气压力及流量的需求，在各空气压缩机之间合理分配进气流量，遍历寻优，得出各空气压缩机间最佳的供气分配逻辑，使多个燃料电池系统的综合效率始终处于最佳状态，降低整车氢气消耗量，提升整车经济性。
236.在实际运行中发现，两个同样的燃料电池系统，如电堆需求压力均为2.3bar、需求
流量均为50g/s时：常规逻辑各系的空气压缩机为各自的电堆供应空气，空气压缩机的效率均为60％，采用本发明控制逻辑，关闭一台空气压缩机，由一台空气压缩机提供两个电堆的进气需求，则压力仍然为2.3bar，流量变为100g/s，此时的空气压缩机效率为70％，综合效率提升10％，以此降低系统附件功耗，提升系统效率。
237.基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还公开了一种燃料电池系统的供气系统，参看图5，包括：
238.采集模块501，用于采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；其中，所述n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气；n≥2且为正整数；
239.判断模块502，用于在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；
240.控制模块503，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在所述进气压力偏差最小值之上，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；
241.叠加模块504，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于所述进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；
242.调节模块505，用于基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
243.通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
244.本发明公开了一种燃料电池系统的供气方法及系统。首先在n个空气压缩机相互之间设置流量调节阀，从而在硬件上支持n个空气压缩机执行供气分配逻辑，为n个燃料电池电堆供电。其次，采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；并在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，利用n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值作为参考判断是独立供气还是分配供气。若分配供气则参考n个燃料电池电堆的总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并以此调整对应流量调节阀的开度，通过在n个空气压缩机之间合理分配n个燃料电池电堆的进气流量需求进行供气，从而能够合理控制空气压缩机的能量消耗，提升燃料电池系统的综合效率。
245.在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
246.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
247.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面
的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
248.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
249.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
250.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
251.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
技术特征：1.一种燃料电池系统的供气方法，其特征在于，所述方法包括：采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；其中，所述n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气；n≥2且为正整数；在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在所述进气压力偏差最小值之上，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于所述进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求之后，所述方法还包括：判断所述n个燃料电池电堆各自的进气流量需求是否均大于0；若均大于0，表示所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求；若均小于等于0，表示所述n个燃料电池电堆均无进气流量需求；若单个燃料电池电堆的进气流量需求大于0，则控制所述单个燃料电池电堆对应的空气压缩机进行供气。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气，具体包括：根据所述n个燃料电池电堆的进气范围确定进气标定量；将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比；若所述总流量需求小于等于所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值，确定各空气压缩机的实际输出压力，以及在所述进气标定量呈倍数增长时，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量；根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第一综合效率；确定各空气压缩机单独供应所述n个燃料电池电堆时的第二综合效率；从所述第一综合效率和所述第二综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述进气标定量呈倍数增长时，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，具体包括：将j
×
δmf作为在j倍进气标定量下的任一空气压缩机的实际输出流量；其中，0≤j
×
δmf≤mf
total
，j为进气标定量的倍数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求；
基于公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量；其中，i为空气压缩机，i∈n-1，n为空气压缩机总数，mfi
j
为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第一综合效率，具体包括：根据各空气压缩机的实际输出压力和在j倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定在j倍进气标定量下的各空气压缩机的能耗值；基于效率计算公式确定所述第一综合效率；其中，i为空气压缩机，n为空气压缩机总数，j为进气标定量的倍数，η
j
为在j倍进气标定量下的n个空气压缩机的第一综合效率，mf
total
为总流量需求，ei
j
为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的能耗值。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述第一综合效率和所述第二综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气，具体包括：基于综合效率最高的供气分配逻辑，确定各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力；将各空气压缩机在综合效率最高时的实际输出流量和实际输出压力作为目标调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比之后，所述方法还包括：若所述总流量需求大于所述n个空气压缩机中的目标空气压缩机的最大流量限值但小于等于所述n个空气压缩机的最大流量限值之和，确定各空气压缩机的实际输出压力，以及在目标空气压缩机的最大流量限值和所述进气标定量呈倍数增长的影响下，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量；根据各空气压缩机的实际输出压力和每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，确定每倍进气标定量下的第三综合效率；确定除目标空气压缩机之外的各空气压缩机单独供应所述n个燃料电池电堆时的第四综合效率；从所述第三综合效率和所述第四综合效率中选取综合效率最高的供气分配逻辑，并按照综合效率最高的供气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在目标空气压缩机的最大流量限值和所述进气标定量呈倍数增长的影响下，确定每倍进气标定量下的各空气压缩机的实际输出流量，具体包括：将mf
目max-j
×
δmf作为所述目标空压机的实际输出流量；其中，mf
目max
为目标空气压缩机的最大流量限值，j
×
δmf为j倍进气标定量，0≤j
×
δmf≤mf
total
，j为进气标定量的倍
数，δmf为进气标定量，mf
total
为总流量需求；根据公式确定在j倍进气标定量下的剩余各空气压缩机的实际输出流量；其中，mfi
j
为在j倍进气标定量下的第i个空气压缩机的实际输出流量。9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述总流量需求和所述n个空气压缩机中各空气压缩机的最大流量限值进行逐一对比之后，所述方法还包括：若所述总流量需求大于所述n个空气压缩机的最大流量限值之和，关闭n个空气压缩机对应的流量调节阀，并控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气。10.一种燃料电池系统的供气系统，其特征在于，包括：采集模块，用于采集n个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；其中，所述n个燃料电池电堆对应有各自的空气压缩机，且n个空气压缩机相互之间设置有流量调节阀，以使同一个压缩机能为不同的燃料电池电堆供气；n≥2且为正整数；判断模块，用于在所述n个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；控制模块，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在所述进气压力偏差最小值之上，控制n个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；叠加模块，用于若n个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于所述进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；调节模块，用于基于所述总流量需求确定所述n个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照所述n个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为所述n个燃料电池电堆供气。
技术总结本发明公开了一种燃料电池系统的供气方法及系统，所述方法包括：采集N个燃料电池电堆各自的进气压力需求和进气流量需求；在N个燃料电池电堆均具有进气流量需求时，判断N个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值是否均在进气压力偏差最小值之上；若N个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均在进气压力偏差最小值之上，控制N个空气压缩机独自为各自的燃料电池电堆供气；若N个燃料电池电堆相互之间的进气压力偏差值均小于进气压力偏差最小值，叠加各燃料电堆的进气流量需求，得到总流量需求；基于总流量需求确定N个空气压缩机的供气分配逻辑，并按照N个空气压缩机的空气分配逻辑调整对应流量调节阀的开度，为N个燃料电池电堆供气。料电池电堆供气。料电池电堆供气。
技术研发人员：贺翀 陈明 王波 吴星成 王子剑
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：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
