燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)、控制方法及燃料電池系統(tǒng)

1613 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來(lái)源：北京英博新能源有限公司南京氫創(chuàng)能源科技有限公司

2022-12-02 13:58:58

權(quán)利要求

1.燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)與燃料電池堆相連接，包括：第一循環(huán)通路、第二循環(huán)通路以及氫氣再循環(huán)通路；

其中，所述第一循環(huán)通路中設(shè)置有：空壓機(jī)、加濕器和背壓閥；所述空壓機(jī)的進(jìn)口用于進(jìn)氣，所述空壓機(jī)的出口通過(guò)所述加濕器的進(jìn)氣通道與所述燃料電池堆的第一進(jìn)口相連接；所述燃料電池堆的第一出口通過(guò)所述加濕器的出氣通道與所述背壓閥的進(jìn)口相連接，所述背壓閥的出口用于排氣；

所述第二循環(huán)通路中設(shè)置有排氫閥、氣液分離器和氫循環(huán)裝置；所述氣液分離器的第一出口與所述排氫閥的進(jìn)口相連接，所述排氫閥的出口用于排氣及排水；所述氣液分離器的第二出口與所述氫循環(huán)裝置的第一進(jìn)口相連接，所述氫循環(huán)裝置的第一出口與所述燃料電池堆的第二進(jìn)口相連接；所述燃料電池堆的第二出口與所述氣液分離器的進(jìn)口相連接；

所述氫氣再循環(huán)通路中設(shè)置有流量控制閥和所述氫循環(huán)裝置；所述流量控制閥的進(jìn)口與所述加濕器的出氣通道相連接，所述流量控制閥的出口與所述氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口相連接；所述氫循環(huán)裝置的第二出口用于排氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氫循環(huán)裝置包括：氫氣腔體和空氣腔體；所述氫氣腔體和所述空氣腔體為柱體結(jié)構(gòu)；所述氫氣腔體內(nèi)設(shè)置有氫氣側(cè)葉輪，所述空氣腔體內(nèi)設(shè)置有空氣側(cè)葉輪；其中，所述氫氣側(cè)葉輪和所述空氣側(cè)葉輪同軸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣腔體的中心軸位置設(shè)置有氫氣入口，所述氫氣入口為所述氫循環(huán)裝置的第一進(jìn)口；

所述氫氣腔體在所述氫氣側(cè)葉輪對(duì)應(yīng)的外殼處位置有氫氣出口，所述氫氣出口為所述氫循環(huán)裝置的第一出口；

所述空氣腔體的中心軸位置設(shè)置有空氣入口，所述空氣入口為所述氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口；

所述空氣腔體在所述空氣側(cè)葉輪對(duì)應(yīng)的外殼處設(shè)置有空氣出口，所述空氣出口為所述氫循環(huán)裝置的第二出口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氫循環(huán)裝置還包括：底座；所述底座設(shè)置在所述氫氣腔體的一側(cè)，且所述底座與所述氫氣出口的出氣方向平行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣側(cè)葉輪的直徑為100mm；所述空氣入口的直徑為50mm；

所述氫氣側(cè)葉輪的直徑為80mm；所述氫氣入口的直徑為19mm；所述氫氣出口的直徑為19mm；

所述氫循環(huán)裝置的高度為147mm；所述氫循環(huán)裝置的長(zhǎng)度為195mm；所述氫循環(huán)裝置的底座長(zhǎng)度為155mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一循環(huán)通路中還設(shè)置有：第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述第一壓力傳感器設(shè)置在所述燃料電池堆的第一進(jìn)口；所述第二壓力傳感器設(shè)置在所述燃料電池堆的第一出口；

所述第二循環(huán)通路中還設(shè)置有：第三壓力傳感器和第四壓力傳感器；所述第三壓力傳感器設(shè)置在所述燃料電池堆的第二進(jìn)口；所述第四壓力傳感器設(shè)置在所述燃料電池堆的第二出口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一循環(huán)通路中還設(shè)置有：空氣流量計(jì)；所述空氣流量計(jì)設(shè)置在所述流量控制閥的進(jìn)口；

所述氫氣再循環(huán)通路中還設(shè)置有：氫氣流量計(jì)；所述氫氣流量計(jì)設(shè)置在所述氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣再循環(huán)通路還包括計(jì)算單元；所述計(jì)算單元與所述背壓閥相連接；所述計(jì)算單元，用于根據(jù)所述燃料電池堆的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算所述流量控制閥的開(kāi)度值。

9.一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；

所述方法包括：

當(dāng)所述第一循環(huán)通路和所述第二循環(huán)通路處于工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述燃料電池堆的狀態(tài)參數(shù)確定所述背壓閥的開(kāi)度值，并按照所述背壓閥的開(kāi)度值控制所述背壓閥的開(kāi)度；

根據(jù)已確定的所述背壓閥的開(kāi)度值確定所述流量控制閥的開(kāi)度值，并按照已確定的所述流量控制閥的開(kāi)度值控制所述流量控制閥的開(kāi)度和所述背壓閥的開(kāi)度；

獲取所述燃料電池堆的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)控制所述背壓閥的開(kāi)度以及所述流量控制閥的開(kāi)度。

10.一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池堆以及如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；其中，所述燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)在進(jìn)行氫氣循環(huán)時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求9所述的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及燃料電池控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)、控制方法及燃料電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

[0002]目前燃料電池氫氣循環(huán)系統(tǒng)主要分為單引射器模式、單氫氣循環(huán)泵模式、氫氣循環(huán)泵與引射器并聯(lián)模式共三種模式，但上述三種模式在實(shí)際使用過(guò)程均存在明顯缺陷。單引射器模式無(wú)法覆蓋全功率段，覆蓋范圍在15~100%的工況范圍，且不能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)調(diào)控氫氣循環(huán)回路的壓力和流量；3、單氫氣循環(huán)泵模式下會(huì)產(chǎn)生額外的寄生功耗，同時(shí)該模式下的設(shè)備體積大，質(zhì)量重，噪音大；氫氣循環(huán)泵與引射器并聯(lián)模式同樣存在功耗大、體積大，質(zhì)量重，噪音大的問(wèn)題。而且，氫泵的運(yùn)轉(zhuǎn)控制需由氫泵控制器得以實(shí)現(xiàn)，增加了系統(tǒng)的電氣復(fù)雜度以及控制難度。此外，采用高電壓平臺(tái)的氫泵還增加了電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

[0003]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的氫氣循環(huán)系統(tǒng)在燃料電池系統(tǒng)中還存在著執(zhí)行效率低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)、控制方法及燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)能夠通過(guò)氫氣再循環(huán)通路，將第一循環(huán)通路中的空氣廢氣作為第二循環(huán)通路的氫循環(huán)裝置的循環(huán)動(dòng)力，減少了燃料電池輔助系統(tǒng)的功率需求，提升了系統(tǒng)的整機(jī)效率，從而提高了氫氣循環(huán)的執(zhí)行效率。

[0005]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)與燃料電池堆相連接，包括：第一循環(huán)通路、第二循環(huán)通路以及氫氣再循環(huán)通路；

其中，第一循環(huán)通路中設(shè)置有：空壓機(jī)、加濕器和背壓閥；空壓機(jī)的進(jìn)口用于進(jìn)氣，空壓機(jī)的出口通過(guò)加濕器的進(jìn)氣通道與燃料電池堆的第一進(jìn)口相連接；燃料電池堆的第一出口通過(guò)加濕器的出氣通道與背壓閥的進(jìn)口相連接，背壓閥的出口用于排氣；

第二循環(huán)通路中設(shè)置有排氫閥、氣液分離器和氫循環(huán)裝置；氣液分離器的第一出口與排氫閥的進(jìn)口相連接，排氫閥的出口用于排氣及排水；氣液分離器的第二出口與氫循環(huán)裝置的第一進(jìn)口相連接，氫循環(huán)裝置的第一出口與燃料電池堆的第二進(jìn)口相連接；燃料電池堆的第二出口與氣液分離器的進(jìn)口相連接；

氫氣再循環(huán)通路中設(shè)置有流量控制閥和氫循環(huán)裝置；流量控制閥的進(jìn)口與加濕器的出氣通道相連接，流量控制閥的出口與氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口相連接；氫循環(huán)裝置的第二出口用于排氣。

[0006]在一些實(shí)施方式中，氫循環(huán)裝置包括：氫氣腔體和空氣腔體；氫氣腔體和空氣腔體為柱體結(jié)構(gòu)；氫氣腔體內(nèi)設(shè)置有氫氣側(cè)葉輪，空氣腔體內(nèi)設(shè)置有空氣側(cè)葉輪；其中，氫氣側(cè)葉輪和空氣側(cè)葉輪同軸連接。

[0007]在一些實(shí)施方式中，氫氣腔體的中心軸位置設(shè)置有氫氣入口，氫氣入口為氫循環(huán)裝置的第一進(jìn)口；

氫氣腔體在氫氣側(cè)葉輪對(duì)應(yīng)的外殼處位置有氫氣出口，氫氣出口為氫循環(huán)裝置的第一出口；

空氣腔體的中心軸位置設(shè)置有空氣入口，空氣入口為氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口；

空氣腔體在空氣側(cè)葉輪對(duì)應(yīng)的外殼處設(shè)置有空氣出口，空氣出口為氫循環(huán)裝置的第二出口。

[0008]在一些實(shí)施方式中，氫循環(huán)裝置還包括：底座；底座設(shè)置在氫氣腔體的一側(cè)，且底座與氫氣出口的出氣方向平行。

[0009]在一些實(shí)施方式中，空氣側(cè)葉輪的直徑為100mm；空氣入口的直徑為50mm；

氫氣側(cè)葉輪的直徑為80mm；氫氣入口的直徑為19mm；氫氣出口的直徑為19mm；

氫循環(huán)裝置的高度為147mm；氫循環(huán)裝置的長(zhǎng)度為195mm；氫循環(huán)裝置的底座長(zhǎng)度為155mm。

[0010]在一些實(shí)施方式中，第一循環(huán)通路中還設(shè)置有：第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；第一壓力傳感器設(shè)置在燃料電池堆的第一進(jìn)口；第二壓力傳感器設(shè)置在燃料電池堆的第一出口；

第二循環(huán)通路中還設(shè)置有：第三壓力傳感器和第四壓力傳感器；第三壓力傳感器設(shè)置在燃料電池堆的第二進(jìn)口；第四壓力傳感器設(shè)置在燃料電池堆的第二出口。

[0011]在一些實(shí)施方式中，第一循環(huán)通路中還設(shè)置有：空氣流量計(jì)；空氣流量計(jì)設(shè)置在流量控制閥的進(jìn)口；

氫氣再循環(huán)通路中還設(shè)置有：氫氣流量計(jì)；氫氣流量計(jì)設(shè)置在氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口。

[0012]在一些實(shí)施方式中，氫氣再循環(huán)通路還包括計(jì)算單元；計(jì)算單元與背壓閥相連接；計(jì)算單元，用于根據(jù)燃料電池堆的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算流量控制閥的開(kāi)度值。

[0013]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，該方法應(yīng)用于第一方面提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；

該方法包括：

當(dāng)?shù)谝谎h(huán)通路和第二循環(huán)通路處于工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)燃料電池堆的狀態(tài)參數(shù)確定背壓閥的開(kāi)度值，并按照背壓閥的開(kāi)度值控制背壓閥的開(kāi)度；

根據(jù)已確定的背壓閥的開(kāi)度值確定流量控制閥的開(kāi)度值，并按照已確定的流量控制閥的開(kāi)度值控制流量控制閥的開(kāi)度和背壓閥的開(kāi)度；

獲取燃料電池堆的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)控制背壓閥的開(kāi)度以及流量控制閥的開(kāi)度。

[0014]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池堆以及如第一方面提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；其中，燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)在進(jìn)行氫氣循環(huán)時(shí)執(zhí)行第二方面提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法。

[0015]第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：處理器和存儲(chǔ)裝置；存儲(chǔ)裝置上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序在被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如第二方面提供的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法的步驟。

[0016]第五方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第二方面提供的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法的步驟。

[0017]本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)了以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)、控制方法及燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)與燃料電池堆相連接，包括：第一循環(huán)通路、第二循環(huán)通路以及氫氣再循環(huán)通路；其中，第一循環(huán)通路中設(shè)置有：空壓機(jī)、加濕器和背壓閥；空壓機(jī)的進(jìn)口用于進(jìn)氣，空壓機(jī)的出口通過(guò)加濕器的進(jìn)氣通道與燃料電池堆的第一進(jìn)口相連接；燃料電池堆的第一出口加濕器的出氣通道與背壓閥的進(jìn)口相連接，背壓閥的出口用于排氣；第二循環(huán)通路中設(shè)置有排氫閥、氣液分離器和氫循環(huán)裝置；氣液分離器的第一出口與排氫閥的進(jìn)口相連接，排氫閥的出口用于排氣及排水；氣液分離器的第二出口與氫循環(huán)裝置的第一進(jìn)口相連接，氫循環(huán)裝置的第一出口與燃料電池堆的第二進(jìn)口相連接；燃料電池堆的第二出口與氣液分離器的進(jìn)口相連接；氫氣再循環(huán)通路中設(shè)置有流量控制閥和氫循環(huán)裝置；流量控制閥的進(jìn)口與加濕器的出氣通道相連接，流量控制閥的出口與氫循環(huán)裝置的第二進(jìn)口相連接；氫循環(huán)裝置的第二出口用于排氣。利用該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行氫氣循環(huán)時(shí)，當(dāng)?shù)谝谎h(huán)通路和第二循環(huán)通路處于工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)燃料電池堆的狀態(tài)參數(shù)確定背壓閥的開(kāi)度值，并按照背壓閥的開(kāi)度值控制背壓閥的開(kāi)度；根據(jù)流量控制閥的初始標(biāo)定值控制流量控制閥的開(kāi)度；根據(jù)氫氣循環(huán)流量值和壓升的目標(biāo)值與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的氫氣循環(huán)流量值和壓升的實(shí)測(cè)值，對(duì)流量控制閥的開(kāi)度進(jìn)行自適應(yīng)PID控制；獲取燃料電池堆的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)控制背壓閥的開(kāi)度以及流量控制閥的開(kāi)度。該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)能夠通過(guò)氫氣再循環(huán)通路，將第一循環(huán)通路中的空氣廢氣作為第二循環(huán)通路的氫循環(huán)裝置的循環(huán)動(dòng)力，減少了燃料電池輔助系統(tǒng)的功率需求，提升了系統(tǒng)的整機(jī)效率，從而提高了氫氣循環(huán)的執(zhí)行效率。

[0018]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，或者，部分特征和優(yōu)點(diǎn)可以從說(shuō)明書(shū)推知或毫無(wú)疑義地確定，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的上述技術(shù)即可得知。

[0019]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施方式，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)中氫循環(huán)裝置230的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0022]圖標(biāo)：

100-第一循環(huán)通路；200-第二循環(huán)通路；300-氫氣再循環(huán)通路；

110-空壓機(jī)；120-加濕器；130-背壓閥；140-第一壓力傳感器；150-第二壓力傳感器；160-空氣流量計(jì)；

210-排氫閥；220-氣液分離器；230-氫循環(huán)裝置；310-流量控制閥；230a-氫氣腔體；231a-氫氣側(cè)葉輪；232a-氫氣入口；233a-氫氣出口；230b-空氣腔體；231b-空氣側(cè)葉輪；232b-空氣入口；233b-空氣出口；230c-底座；240-第三壓力傳感器；250-第四壓力傳感器；

320-氫氣流量計(jì)；330-計(jì)算單元；

10-燃料電池堆；50-燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；

601-處理器；602-存儲(chǔ)器；603-總線；604-通信接口。

具體實(shí)施方式

[0023]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0024]目前燃料電池氫氣循環(huán)系統(tǒng)主要分為單引射器模式、單氫氣循環(huán)泵模式、氫氣循環(huán)泵與引射器并聯(lián)模式共三種模式，但上述三種模式在實(shí)際使用過(guò)程均存在明顯缺陷。單引射器模式無(wú)法覆蓋全功率段，覆蓋范圍在15~100%的工況范圍，且不能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)調(diào)控氫氣循環(huán)回路的壓力和流量；3、單氫氣循環(huán)泵模式下會(huì)產(chǎn)生額外的寄生功耗，同時(shí)該模式下的設(shè)備體積大，質(zhì)量重，噪音大；氫氣循環(huán)泵與引射器并聯(lián)模式同樣存在功耗大、體積大，質(zhì)量重，噪音大的問(wèn)題。而且，氫泵的運(yùn)轉(zhuǎn)控制需由氫泵控制器得以實(shí)現(xiàn)，增加了系統(tǒng)的電氣復(fù)雜度以及控制難度。此外，采用高電壓平臺(tái)的氫泵還增加了電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

[0025]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的氫氣循環(huán)系統(tǒng)在燃料電池系統(tǒng)中還存在著執(zhí)行效率低的問(wèn)題?；诖?，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)、控制方法及燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)能夠通過(guò)氫氣再循環(huán)通路，將第一循環(huán)通路中的空氣廢氣作為第二循環(huán)通路的氫循環(huán)裝置的循環(huán)動(dòng)力，減少了燃料電池輔助系統(tǒng)的功率需求，提升了系統(tǒng)的整機(jī)效率，從而提高了氫氣循環(huán)的執(zhí)行效率。

[0026]為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開(kāi)的一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

[0027]參見(jiàn)圖1所示的一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)與燃料電池堆10相連接，包括：第一循環(huán)通路100、第二循環(huán)通路200以及氫氣再循環(huán)通路300；

其中，第一循環(huán)通路100中設(shè)置有：空壓機(jī)110、加濕器120和背壓閥130；空壓機(jī)110的進(jìn)口用于進(jìn)氣，空壓機(jī)110的出口通過(guò)加濕器120的進(jìn)氣通道與燃料電池堆10的第一進(jìn)口相連接；燃料電池堆10的第一出口通過(guò)加濕器120的出氣通道與背壓閥130的進(jìn)口相連接，背壓閥130的出口用于排氣。

[0028]第二循環(huán)通路200中設(shè)置有排氫閥210、氣液分離器220和氫循環(huán)裝置230；氣液分離器220的第一出口與排氫閥210的進(jìn)口相連接，排氫閥210的出口用于排氣及排水；氣液分離器220的第二出口與氫循環(huán)裝置230的第一進(jìn)口相連接，氫循環(huán)裝置230的第一出口與燃料電池堆10的第二進(jìn)口相連接；燃料電池堆10的第二出口與氣液分離器220的進(jìn)口相連接；

氫氣再循環(huán)通路300中設(shè)置有流量控制閥310和氫循環(huán)裝置230；流量控制閥310的進(jìn)口與加濕器120的出氣通道相連接，流量控制閥310的出口與氫循環(huán)裝置230的第二進(jìn)口相連接；氫循環(huán)裝置230的第二出口用于排氣。

[0029]具體的說(shuō)，燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)工作時(shí)，第一循環(huán)通路100中的空氣進(jìn)入空壓機(jī)110中，然后經(jīng)過(guò)加濕器120的進(jìn)氣通道，加濕器120的進(jìn)氣通道是干側(cè)，含水量較低。然后空氣進(jìn)入燃料電池堆10中進(jìn)行發(fā)電，燃料電池堆10發(fā)電過(guò)程中通過(guò)其第一出口排出空氣廢氣，空氣廢氣進(jìn)入加濕器120的出氣通道，加濕器120的出氣通道是濕側(cè)，包含了燃料電池發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，空氣廢氣通過(guò)背壓閥130后排出至外部環(huán)境中。

[0030]第二循環(huán)通路200主要是供氫過(guò)程，燃料電池堆10的第二進(jìn)口通過(guò)相關(guān)供氫閥組提供氫氣，在經(jīng)過(guò)燃料電池堆10的發(fā)電過(guò)程后通過(guò)其第二出口將氫氣廢氣排出，氫氣廢氣傳輸至氣液分離器220的第一出口，經(jīng)過(guò)氣液分離器220的分離后得到的氫氣廢氣經(jīng)過(guò)排氫閥210排出至外部環(huán)境中；而經(jīng)過(guò)氣液分離器220的分離后得到的氫氣則重新通過(guò)氫循環(huán)裝置230輸入至燃料電池堆10的第二進(jìn)口。

[0031]氫氣再循環(huán)通路300中，從加濕器120的出氣通道排出的廢氣經(jīng)過(guò)流量控制閥310后，進(jìn)入至氫循環(huán)裝置230的第二進(jìn)口，用于對(duì)氫循環(huán)裝置230的氫氣分離提供循環(huán)動(dòng)力，所產(chǎn)生廢氣通過(guò)氫循環(huán)裝置230的第二進(jìn)口排出至外部環(huán)境中。

[0032]由此可見(jiàn)，氫循環(huán)裝置230中設(shè)置有對(duì)空氣和氫氣進(jìn)行處理的兩套區(qū)域，具體如圖2所示。在一些實(shí)施方式中，氫循環(huán)裝置230包括：氫氣腔體230a和空氣腔體230b；氫氣腔體230a和空氣腔體230b為柱體結(jié)構(gòu)；氫氣腔體230a內(nèi)設(shè)置有氫氣側(cè)葉輪231a，空氣腔體內(nèi)設(shè)置有空氣側(cè)葉輪231b；其中，氫氣側(cè)葉輪231a和空氣側(cè)葉輪231b同軸連接。氫氣側(cè)葉輪231a和空氣側(cè)葉輪231b利用同軸連接的結(jié)構(gòu)，能夠在空氣側(cè)葉輪231b旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)氫氣側(cè)葉輪231a。

[0033]在一些實(shí)施方式中，氫氣腔體230a的中心軸位置設(shè)置有氫氣入口232a，氫氣入口232a為氫循環(huán)裝置230的第一進(jìn)口；氫氣腔體230a在氫氣側(cè)葉輪231a對(duì)應(yīng)的外殼處位置有氫氣出口233a，氫氣出口233a為氫循環(huán)裝置230的第一出口?？諝馇惑w230b的中心軸位置設(shè)置有空氣入口232b，空氣入口232b為氫循環(huán)裝置230的第二進(jìn)口；空氣腔體230b在空氣側(cè)葉輪231b對(duì)應(yīng)的外殼處設(shè)置有空氣出口233b，空氣出口233b為氫循環(huán)裝置230的第二出口。

[0034]具體的說(shuō)，氫氣腔體230a的外殼為圓柱體結(jié)構(gòu)，氫氣腔體230a的外殼內(nèi)部設(shè)置有氫氣側(cè)葉輪231a，通過(guò)氫氣側(cè)葉輪231a的旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)氫氣進(jìn)行分離。氫氣入口232a在氫氣腔體230a的中心軸位置處，氫氣出口233a在氫氣腔體230a的外殼上，具體位于氫氣腔體230a在氫氣側(cè)葉輪231a對(duì)應(yīng)的外殼處位置。氫氣從氫氣入口232a進(jìn)入氫氣腔體230a中，在氫氣側(cè)葉輪231a的帶動(dòng)下進(jìn)行氫氣分離，并通過(guò)氫氣出口233a排出。

[0035]空氣腔體230b為瓶裝柱體結(jié)構(gòu)，空氣腔體230b直徑較大的一側(cè)設(shè)置有空氣側(cè)葉輪231b，空氣腔體230b直徑較小的一側(cè)作為空氣入口232b，而空氣出口233b設(shè)置在空氣腔體230b周圍，具體位于空氣腔體230b在空氣側(cè)葉輪231b對(duì)應(yīng)的外殼處，空氣出口233b設(shè)置有多個(gè)，相互平行排列。

[0036]在一些實(shí)施方式中，氫循環(huán)裝置230還包括：底座230c；底座230c設(shè)置在氫氣腔體230a的一側(cè)，且底座230c與氫氣出口233a的出氣方向平行。底座230c中設(shè)置有固定螺孔，用于對(duì)氫循環(huán)裝置230進(jìn)行固定。

[0037]具體的，空氣側(cè)葉輪的直徑為100mm；空氣入口的直徑為50mm；氫氣側(cè)葉輪的直徑為80mm；氫氣入口的直徑為19mm；氫氣出口的直徑為19mm；氫循環(huán)裝置的高度為147mm；氫循環(huán)裝置的長(zhǎng)度為195mm；氫循環(huán)裝置的底座長(zhǎng)度為155mm。

[0038]流量控制閥310通過(guò)控制自身的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一循環(huán)通路100中的空氣尾氣壓力和流量的控制，進(jìn)而控制空氣尾氣進(jìn)入氫循環(huán)裝置230的空氣入口232b，推動(dòng)空氣側(cè)葉輪231b的變速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于氫循環(huán)裝置230的氫氣側(cè)葉輪231a與空氣側(cè)葉輪231b同軸，從而在空氣側(cè)葉輪231b旋轉(zhuǎn)的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)氫氣側(cè)葉輪231a也會(huì)實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)氫氣的再循環(huán)利用及升壓。氫循環(huán)裝置230的空氣側(cè)葉輪231b出口的空氣與排氫閥210出口的氫氣混合氣體匯合，對(duì)氫氣進(jìn)行濃度稀釋，一起排放至大氣中。

[0039]可見(jiàn)，上述過(guò)程中控制流量控制閥310的開(kāi)度是核心控制過(guò)程，通過(guò)控制流量控制閥310的開(kāi)度以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)氫氣循環(huán)再利用的控制過(guò)程，氫氣再循環(huán)的控制過(guò)程利用燃料電池系統(tǒng)控制器FCU檢測(cè)燃料電池堆輸出的電流、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量計(jì)流量等信息后，控制流量控制閥310以及背壓閥130的開(kāi)度。燃料電池堆輸出的電流、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量等參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，流量控制閥310也隨之進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)再利用的自適應(yīng)控制。

[0040]壓力值的獲取通過(guò)預(yù)設(shè)的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體的如圖3所示，在一些實(shí)施方式中，第一循環(huán)通路100中還設(shè)置有：第一壓力傳感器140和第二壓力傳感器150；第一壓力傳感器140設(shè)置在燃料電池堆10的第一進(jìn)口；第二壓力傳感器150設(shè)置在燃料電池堆10的第一出口；第二循環(huán)通路200中還設(shè)置有：第三壓力傳感器240和第四壓力傳感器250；第三壓力傳感器240設(shè)置在燃料電池堆10的第二進(jìn)口；第四壓力傳感器250設(shè)置在燃料電池堆10的第二出口。

[0041]空氣流量值的獲取通過(guò)預(yù)設(shè)的空氣流量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體的如圖3所示，在一些實(shí)施方式中，第一循環(huán)通路100中還設(shè)置有：空氣流量計(jì)160；空氣流量計(jì)160設(shè)置在流量控制閥310的進(jìn)口；氫氣再循環(huán)通路300中還設(shè)置有：氫氣流量計(jì)320；氫氣流量計(jì)320設(shè)置在氫循環(huán)裝置230的第二進(jìn)口。

[0042]上述氫氣再循環(huán)的控制過(guò)程通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，在一些實(shí)施方式中，氫氣再循環(huán)通路300還包括計(jì)算單元330；計(jì)算單元330與背壓閥130相連接；計(jì)算單元330，用于根據(jù)燃料電池堆10的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算流量控制閥的開(kāi)度值。

[0043]氫氣再循環(huán)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，利用流量控制閥310的目標(biāo)開(kāi)度函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，其影響因素包含但不限于電堆輸出電流x、空氣流量參數(shù)y、電堆入口空氣壓力z等。具體的，流量控制閥的目標(biāo)開(kāi)度函數(shù)為：

F=a*x3+b*y3+c*z3+d*x2*y+e*x2*z+f*y2*z+g*x*y2+h*x*z2+i*y*z2+j*x*y*z+k*x*y+l*x*z+m*y*z+n*x+o*y+p*z+q；

其中，電堆輸出電流x、空氣流量參數(shù)y、電堆入口空氣壓力z；a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p、q均是系數(shù)，基于此公式進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而獲取具體的系數(shù)。標(biāo)定方法為：以實(shí)際所需的氫氣流量和所需氫氣壓升為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，記錄不同工況下的電堆輸出電流x、空氣流量參數(shù)y、電堆入口空氣壓力z以及流量控制閥310開(kāi)度F。記錄不同運(yùn)行工況下的海量數(shù)據(jù)，對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行擬合，得到不同工況下的目標(biāo)函數(shù)。具體的，流量控制閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)如下表所示，以某一電堆實(shí)際運(yùn)行工況為例：

其中，流量控制閥310的開(kāi)度F可通過(guò)流量控制閥310的反饋開(kāi)度獲得；燃料電池堆輸出電流x可通過(guò)讀取DCF的輸入電流獲得；空氣流量參數(shù)y可通過(guò)燃料電池堆10進(jìn)氣系統(tǒng)的流量計(jì)反饋值獲得；燃料電池堆入口空氣壓力z可通過(guò)燃料電池堆入口的壓力傳感器獲得；氫氣流量Q可通過(guò)設(shè)置在氫氣再循環(huán)通路300中的氫氣流量計(jì)獲得，標(biāo)定工作完成后可以去掉此流量計(jì)；氫氣壓升可通過(guò)燃料電池堆10進(jìn)出口壓力傳感器的示數(shù)讀取獲得。

[0044]從能量角度可以看出，燃料電池堆在不同運(yùn)行工況中，隨著電流的增大，空氣流量基本成線性增大的趨勢(shì)。同樣，燃料電池堆出口空氣的流量和壓力也逐漸增大，其攜帶的能量也逐漸增大，且遠(yuǎn)大于氫氣循環(huán)的需求。因此，從能量角度以及流量角度來(lái)看，尾排空氣帶動(dòng)氫氣循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是可行的。

[0045]從壓力角度上看，對(duì)于金屬堆而言，100kW的燃料電池系統(tǒng)的電堆出口空氣壓力大約在100kPa左右；對(duì)于石墨堆而言，100kW的燃料電池系統(tǒng)的電堆出口空氣壓力大約在80kPa左右；而100kW的燃料電池系統(tǒng)的電堆氫氣路所需要的壓升為20~30kPa左右，遠(yuǎn)小于電堆出口的空氣壓力，因此氣體壓力方面是滿足的。

[0046]上述實(shí)施方式中提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)引入氫循環(huán)裝置230進(jìn)行吹掃的空氣來(lái)源是燃料電池堆空氣出口所排出的廢氣，不需要空壓機(jī)額外增加一定的功率消耗，提高了整機(jī)的能源利用效率。同時(shí)，氫循環(huán)裝置230出口的空氣與排氫閥210出口進(jìn)行匯合可稀釋排氫閥210的氫氣濃度，在一定程度上可起到提升系統(tǒng)安全的作用。氫循環(huán)裝置230通過(guò)內(nèi)部葉輪的旋轉(zhuǎn)起到促進(jìn)氫氣循環(huán)氣體流動(dòng)的作用，為氫氣的循環(huán)提供助力，整個(gè)氫循環(huán)裝置是單一的結(jié)構(gòu)件，使系統(tǒng)的控制更為簡(jiǎn)單，電氣及結(jié)構(gòu)方面也更為簡(jiǎn)單，增加了系統(tǒng)的安全性，同時(shí)也降低了系統(tǒng)成本。因該吹掃氣為燃料電池堆10的空氣出口尾氣，此尾氣中的氧氣含量大大低于燃料電池堆10的前端，使用此低氧氣含量的空氣為燃料電池堆10的出口氫氣進(jìn)行再循環(huán)利用，也保障了燃料電池堆的使用安全。

[0047]此外，為防止冬天氫循環(huán)裝置230葉輪結(jié)冰，可在空氣尾氣循環(huán)吹掃線路中設(shè)置空氣干燥器、氣液分離器或采用PTC貼片，使進(jìn)入氫循環(huán)裝置230的空氣側(cè)空氣保持一定的干燥性，降低了氫循環(huán)裝置230葉輪內(nèi)部結(jié)露的可能，使葉輪內(nèi)的空氣處于干燥狀態(tài)，及阻止發(fā)生冬天葉輪結(jié)冰卡住的危險(xiǎn)狀況。

[0048]從上述實(shí)施例中提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)可知，該燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)能夠通過(guò)氫氣再循環(huán)通路，將第一循環(huán)通路中的空氣廢氣作為第二循環(huán)通路的氫循環(huán)裝置的循環(huán)動(dòng)力，減少了燃料電池輔助系統(tǒng)的功率需求，提升了系統(tǒng)的整機(jī)效率，從而提高了氫氣循環(huán)的執(zhí)行效率。

[0049]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法，該方法應(yīng)用于上述實(shí)施例提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)；如圖4所示，該方法包括以下步驟：

步驟S401，當(dāng)?shù)谝谎h(huán)通路和第二循環(huán)通路處于工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)燃料電池堆的狀態(tài)參數(shù)確定背壓閥的開(kāi)度值，并按照背壓閥的開(kāi)度值控制背壓閥的開(kāi)度。

[0050]然后根據(jù)已確定的背壓閥的開(kāi)度值確定流量控制閥的開(kāi)度值，并按照已確定的流量控制閥的開(kāi)度值控制流量控制閥的開(kāi)度和背壓閥的開(kāi)度。這個(gè)過(guò)程可分為步驟S402和步驟S403兩個(gè)步驟。

[0051]步驟S402，根據(jù)流量控制閥的初始標(biāo)定值控制流量控制閥的開(kāi)度。

[0052]步驟S403，根據(jù)氫氣循環(huán)流量值和壓升的目標(biāo)值與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的氫氣循環(huán)流量值和壓升的實(shí)測(cè)值，對(duì)流量控制閥的開(kāi)度進(jìn)行自適應(yīng)PID控制。

[0053]步驟S404，獲取燃料電池堆的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)控制背壓閥的開(kāi)度以及流量控制閥的開(kāi)度。

[0054]具體實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)流量控制閥的初始標(biāo)定值控制流量控制閥的開(kāi)度；再根據(jù)氫氣循環(huán)流量值和壓升的目標(biāo)值與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的氫氣循環(huán)流量值和壓升的實(shí)測(cè)值，對(duì)流量控制閥的開(kāi)度進(jìn)行自適應(yīng)PID控制。在后續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的過(guò)程中，通過(guò)獲取燃料電池堆的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)控制背壓閥的開(kāi)度以及流量控制閥的開(kāi)度。

[0055]具體的說(shuō)，上述過(guò)程是一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)過(guò)程，上述過(guò)程中控制流量控制閥的開(kāi)度是核心控制過(guò)程，通過(guò)控制流量控制閥的開(kāi)度以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)氫氣循環(huán)再利用的控制過(guò)程，氫氣再循環(huán)的控制過(guò)程利用燃料電池系統(tǒng)控制器FCU檢測(cè)燃料電池堆輸出的電流、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量計(jì)流量等信息后，控制流量控制閥以及背壓閥的開(kāi)度。燃料電池堆輸出的電流、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量等參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，流量控制閥也隨之進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)再利用的自適應(yīng)控制。

[0056]通過(guò)上述實(shí)施例中提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法可知，該方法能夠通過(guò)氫氣再循環(huán)通路，將第一循環(huán)通路中的空氣廢氣作為第二循環(huán)通路的氫循環(huán)裝置的循環(huán)動(dòng)力，減少了燃料電池輔助系統(tǒng)的功率需求，提升了系統(tǒng)的整機(jī)效率，從而提高了氫氣循環(huán)的執(zhí)行效率。

[0057]該實(shí)施例中的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)，與上述方法實(shí)施例中提供的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。為簡(jiǎn)要描述，實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。

[0058]本實(shí)施例還提供一種燃料電池系統(tǒng)，如圖5所示，該燃料電池系統(tǒng)包括燃料電池堆10，以及如上述實(shí)施例中提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)50；其中，燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)50在進(jìn)行氫氣循環(huán)時(shí)執(zhí)行上述實(shí)施例中提到的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法。

[0059]該燃料電池系統(tǒng)中在進(jìn)行氫氣循環(huán)時(shí)執(zhí)行的燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法的流程與上述實(shí)施例中所描述的具體過(guò)程相同，利用空氣路高壓大流量的尾氣作為能量源驅(qū)動(dòng)氫循環(huán)裝置的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氫氣的再循環(huán)利用，從而滿足氫氣的化學(xué)計(jì)量比，節(jié)省了氫泵以及引射器。其中，氫氣流量再循環(huán)供給采用自適應(yīng)控制，通過(guò)電流工況以及空壓機(jī)轉(zhuǎn)速工況自適應(yīng)控制流量控制閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)流量分配。

[0060]本實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，為該電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，該設(shè)備包括處理器601和存儲(chǔ)器602；其中，存儲(chǔ)器602用于存儲(chǔ)一條或多條計(jì)算機(jī)指令，一條或多條計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)上述基于燃料電池氫氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方法。

[0061]圖6所示的服務(wù)器還包括總線603和通信接口604，處理器601、通信接口604和存儲(chǔ)器602通過(guò)總線603連接。

[0062]其中，存儲(chǔ)器602可能包含高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM，Random Access Memory），也可能還包括非不穩(wěn)定的存儲(chǔ)器（non-volatile memory），例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器。總線603可以是ISA總線、PCI總線或EISA總線等?？偩€可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。為便于表示，圖6中僅用一個(gè)雙向箭頭表示，但并不表示僅有一根總線或一種類型的總線。

[0063]通信接口604用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與至少一個(gè)用戶終端及其它網(wǎng)絡(luò)單元連接，將封裝好的IPv4報(bào)文或IPv4報(bào)文通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送至用戶終端。

[0064]處理器601可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，上述方法的各步驟可以通過(guò)處理器601中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的處理器601可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡(jiǎn)稱CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor，簡(jiǎn)稱NP)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignal Processor，簡(jiǎn)稱DSP)、專用集成電路(Application Specific IntegratedCircuit，簡(jiǎn)稱ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，簡(jiǎn)稱FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本公開(kāi)實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結(jié)合本公開(kāi)實(shí)施例所公開(kāi)的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機(jī)存儲(chǔ)器，閃存、只讀存儲(chǔ)器，可編程只讀存儲(chǔ)器或者電可擦寫可編程存儲(chǔ)器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲(chǔ)介質(zhì)中。該存儲(chǔ)介質(zhì)位于存儲(chǔ)器602，處理器601讀取存儲(chǔ)器602中的信息，結(jié)合其硬件完成前述實(shí)施例的方法的步驟。

[0065]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行前述實(shí)施例的方法的步驟。

[0066]在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、設(shè)備和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，又例如，多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些通信接口，設(shè)備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

[0067]所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

[0068]另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。

[0069]所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)處理器可執(zhí)行的非易失的計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以用軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備（可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器（ROM，Read-Only Memory）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

[0070]最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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