CN115249827B - 一种应用于质子膜燃料电池的管控调节*** - Google Patents

一种应用于质子膜燃料电池的管控调节*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，本发明涉及燃料电池技术领域；所述管控调节***包括电池组划分模块、供给模块、管控采集模块以及调节模块；所述电池组划分模块用于将电池组进行单元划分；所述供给模块包括燃料供给单元以及氧气供给单元，所述燃料供给单元用于给电池组供给燃料；所述氧气供给单元用于给电池组供给氧气；所述管控采集模块包括供给采集单元、电量输出采集单元以及排放采集单元，本发明通过对电池组的运行状态进行检测，能够根据实际的使用状况及时调控电池组内的运行状态，从而有效提高电池组整体的使用寿命以及能源利用效率，以解决现有的燃料电池的管控调节分配不够合理以及电池损耗较大的问题。

Description

一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***。
背景技术
质子膜燃料电池，是一种新型燃料电池，其电解质是一种固体有机膜，在增湿情况下，膜可传导质子。质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极、密封圈、和带有导气通道的流场板组成。膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部分，中间是一层很薄的膜——质子交换膜，这种膜不传导电子，是氢离子的优良导体，它既作为电解质提供氢离子的通道，又作为隔膜隔离两极反应气体。膜的两边是气体电极，由碳纸和催化剂组成，阳极为氢电极，阴极为氧电极。流场板通常由石墨制成。质子交换膜燃料电池以氢为燃料。多个电池单体根据需要串联或并联，组成不同功率的电池组。
现有的技术中，在采用并联结构的质子膜燃料电池组的运用过程中，由于不同功能单元所处的位置不同，对应所面临的外部环境也不同，处于电池组核心的电池单元会面临周围的电池单元的散热影响，因此位于中心位置的电池单元的损耗也会加大，同时燃料电池组并不是需要一直保持最高输出状态进行电流输出的，例如：用电设备并不是一直处于最高使用功率的，同时用电设备会具备多个用电单元，也不是每个用电单元都一直保持用电开启状态的；但是现有的管控调节***的调控方式是将电池组的所有功能单元同时开启，并没有考虑到实际的使用状况和损耗情况；现有的燃料电池组的管控调节方式较为单一，不能根据实际的使用状况进行智能调整。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，通过对电池组的运行状态进行检测，能够根据实际的使用状况及时调控电池组内的运行状态，从而有效提高电池组整体的使用寿命以及能源利用效率，以解决现有的燃料电池的管控调节分配不够合理以及电池损耗较大的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：本发明提供一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，所述管控调节***包括电池组划分模块、供给模块、管控采集模块以及调节模块；
所述电池组划分模块用于将电池组进行单元划分；
所述供给模块包括燃料供给单元以及氧气供给单元，所述燃料供给单元用于给电池组供给燃料；所述氧气供给单元用于给电池组供给氧气；
所述管控采集模块包括供给采集单元、电量输出采集单元以及排放采集单元，所述供给采集单元用于对供给模块的供给数据进行采集；所述电量输出采集单元用于对电池组的电量输出数据进行采集；所述排放采集单元用于对电池组的排放数据进行采集；
所述调节模块基于管控采集模块采集到的数据进行综合处理，并输出调节结果。
进一步地，所述电池组划分模块包括组装设置单元，所述组装设置单元配置有组装设置策略，所述组装设置策略包括：首先获取单块电池的单输出电压和单输出电流；再获取用电设备的最高使用电压和最高使用电流；
将单输出电压和最高使用电压代入到串联计算公式中计算得到串联数量；所述串联计算公式配置为：
Figure 162213DEST_PATH_IMAGE002
；其中，Scl为串联数量，Umax为最高使用电压，Usc为单输出电压，λ为电压输出转换系数；
将单输出电流和最高使用电流代入到并联计算公式中计算得到并联数量；所述并联计算公式配置为：
Figure 565512DEST_PATH_IMAGE004
；其中，Sbl为并联数量，Imax为最高使用电流，Isc为单输出电流，α为电流输出转换系数；
再将单块电池按照串联数量进行串联连接，形成独立供电单元；再按照并联数量设置对应数量的独立供电单元；将并联数量的独立供电单元按照矩形结构进行并联连接，形成电池组。
进一步地，所述电池组划分模块还包括划分单元，所述划分单元配置有划分策略，所述划分策略包括：将电池组划分为***组件和中间组件，***组件为电池组中位于矩形结构外圈的若干独立供电单元，中间组件为电池组中位于矩形结构内圈的若干独立供电单元；
其中，中间组件中的若干独立供电单元分别配置有独立通断控制开关。
进一步地，所述燃料供给单元包括储氢器和燃料输出减压阀，所述氧气供给单元包括空气泵、储氧器以及氧气输出减压阀，所述燃料输出减压阀设置在储氢器的输出口一端，所述燃料输出减压阀的输出端与电池组的燃料入口相连接；所述空气泵与电池组的氧气入口相连接；所述氧气输出减压阀设置在储氧器的输出口一端，所述氧气输出减压阀的输出端与电池组的氧气入口相连接。
进一步地，所述供给采集单元包括燃料输出流量计、氧气输出流量组件以及氧浓度传感器，所述燃料输出流量计用于获取燃料输出减压阀输出的燃料流量；所述氧气输出流量组件包括储氧输出流量计和空气输出流量计，所述储氧输出流量计用于获取氧气输出减压阀输出的氧气流量；所述空气输出流量计用于获取空气泵输出的空气流量；所述氧浓度传感器用于获取空气泵输出的空气氧浓度；
所述电量输出采集单元包括***输出采集子单元和中间输出采集子单元，所述***输出采集子单元用于对***组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；所述中间输出采集子单元用于对中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；
所述排放采集单元包括若干组水流量计，所述水流量计用于对若干独立供电单元的排放水流量进行获取。
进一步地，所述调节模块包括供给计算单元，所述供给计算单元配置有单元供给计算策略，所述单元供给计算策略包括：首先将***组件的若干独立供电单元的输出电量和中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行相加得到输出总电量；
将输出总电量除以单输出电流得到单元供给参考值，再将单元供给参考值的整数位加一得到单元供给最小值。
进一步地，所述调节模块还包括基础输出调节单元，所述基础输出调节单元配置有基础输出调节策略，所述基础输出调节策略包括：在同一输出总电量的输出过程中，每间隔第一时间获取一次***组件的若干独立供电单元的输出电量以及中间组件的若干独立供电单元的输出电量；
将获取到的第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量、中间组件的若干独立供电单元的输出电量、***组件的若干独立供电单元的数量和中间组件的若干独立供电单元的数量代入到输出波动公式中求得输出波动指数；所述输出波动公式配置为：
Figure 27718DEST_PATH_IMAGE006
；其中，Zscb为输出波动指数，Ww1至Wwi分别为第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量，Wz1至Wzi分别为第一数量的中间组件的若干独立供电单元的输出电量，Sw为***组件的若干独立供电单元的数量，Sz为中间组件的若干独立供电单元的数量；
再将输出波动指数代入到最小输出补充公式中求的最小输出补充值，将最小输出补充值的整数位设定为输出单元基础补充数量；所述最小输出补充公式配置为：
Figure 250889DEST_PATH_IMAGE008
；其中，Pzb为最小输出补充值，β为最小输出转换系数；
将输出单元基础补充数量加上单元供给最小值得到单元供给基础数量；
当单元供给基础数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给基础数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给基础数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电。
进一步地，所述调节模块还包括参照输出调节单元，所述参照输出调节单元配置有参照输出调节策略，所述参照输出调节策略包括：将燃料流量、氧气流量、空气流量以及空气氧浓度代入到输入参考公式中求得输入参考值；所述输入参考公式配置为：
Figure 722321DEST_PATH_IMAGE010
；其中，Psrc为输入参考值，Lrl为燃料流量，Lyq为氧气流量，Lkq为空气流量，Nkq为空气氧浓度；
将若干组水流量计获取的排放水流量进行累加得到排放水总量；
再将输入参考值、输出总电量和排放水总量代入到输出消耗公式中求得输出消耗值；所述输出消耗公式配置为：
Figure 714548DEST_PATH_IMAGE012
；其中，Pxh为输出消耗值，a1为输入转换系数，Wsz为输出总电量，a2为总电量转换系数，Lps为排放水总量，a3为排放转换系数；
将输出消耗值代入到消耗补充公式中求得消耗补充值，将消耗补充值的整数为设定为消耗补充数量；消耗补充公式配置为：
Figure 613234DEST_PATH_IMAGE014
；其中，Pxb为消耗补充值，γ为消耗补充转换比；
将消耗补充数量与单元供给基础数量相加得到单元供给补充数量；
当单元供给补充数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给补充数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给补充数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间消耗补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间消耗补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电。
本发明的有益效果：本发明首先通过电池组划分模块能够将电池组进行单元划分；通过将电池组进行划分，从而便于后续对电池组的不同单元进行独立管控；
本发明通过供给模块能够给电池组供给燃料和氧气；通过管控采集模块的供给采集单元能够对供给模块的供给数据进行采集；通过电量输出采集单元能够对电池组的电量输出数据进行采集；通过排放采集单元能够对电池组的排放数据进行采集；最后通过调节模块能够基于管控采集模块采集到的数据进行综合处理，并输出调节结果；该设计能够根据实际输出电量的高低对划分后的电池组进行独立控制，并且综合了输入和输出数据，能够尽可能降低独立控制时造成的电能供应不足的问题，保障电能供应稳定的同时，提高了管控调节分配的合理性，进而有助于提高电池组的使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的管控调节***的原理框图；
图2为本发明的电池组划分模块的原理框图；
图3为本发明的调节模块的原理框图；
图4为本发明的电池组的划分示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1所示，本发明提供一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，通过对电池组的运行状态进行检测，能够根据实际的使用状况及时调控电池组内的运行状态，从而有效提高电池组整体的使用寿命以及能源利用效率，以解决现有的燃料电池的管控调节分配不够合理以及电池损耗较大的问题。
管控调节***包括电池组划分模块、供给模块、管控采集模块以及调节模块；电池组划分模块用于将电池组进行单元划分；供给模块包括燃料供给单元以及氧气供给单元，燃料供给单元用于给电池组供给燃料；氧气供给单元用于给电池组供给氧气；管控采集模块包括供给采集单元、电量输出采集单元以及排放采集单元，供给采集单元用于对供给模块的供给数据进行采集；电量输出采集单元用于对电池组的电量输出数据进行采集；排放采集单元用于对电池组的排放数据进行采集；调节模块基于管控采集模块采集到的数据进行综合处理，并输出调节结果。
实施例一
实施例一中根据电池组输出电量的变化情况，对需要开启的独立供电单元进行补充，从而能够保障基础的供电稳定性的同时，提高了电池组的独立供电单元开启分配的合理性。
请参阅图2和图3所示，电池组划分模块包括组装设置单元，组装设置单元配置有组装设置策略，组装设置策略包括如下步骤：
步骤S111，首先获取单块电池的单输出电压和单输出电流；再获取用电设备的最高使用电压和最高使用电流；用电设备的最高使用电压用于要求单块电池的串联数量；用电设备的最高使用电流用于要求串联后的电池的并联数量；实际使用状况为：为满足负载的额定工作电压，必须将单体电池串联起来构成单体的电池组单元。由于受到材料（如质子交换膜等）及工艺水平的限制，单体电池的输出电流密度约为300~600mA/cm²，因此，提高燃料电池的输出电流能力，只能将若干串联的单体的电池组单元并联，组成具有较大输出能力的燃料电池堆。
步骤S112，将单输出电压和最高使用电压代入到串联计算公式中计算得到串联数量；串联计算公式配置为：
Figure 58122DEST_PATH_IMAGE002
；其中，Scl为串联数量，Umax为最高使用电压，Usc为单输出电压，λ为电压输出转换系数；λ的取值范围在0.9-1.1之间；
步骤S113，将单输出电流和最高使用电流代入到并联计算公式中计算得到并联数量；并联计算公式配置为：
Figure 67666DEST_PATH_IMAGE004
；其中，Sbl为并联数量，Imax为最高使用电流，Isc为单输出电流，α为电流输出转换系数；α的取值范围在0.9-1.1之间；
步骤S114，再将单块电池按照串联数量进行串联连接，形成独立供电单元；再按照并联数量设置对应数量的独立供电单元；将并联数量的独立供电单元按照矩形结构进行并联连接，形成电池组。
电池组划分模块还包括划分单元，划分单元配置有划分策略，划分策略包括如下步骤：
请参阅如4所示，步骤S121，将电池组划分为***组件和中间组件，***组件为电池组中位于矩形结构外圈的若干独立供电单元，中间组件为电池组中位于矩形结构内圈的若干独立供电单元；其中，中间组件中的若干独立供电单元分别配置有独立通断控制开关。中间组件的若干独立供电单元可以根据实际使用需求进行独立添加，添加过程中通过独立通断控制开关进行控制。
电量输出采集单元包括***输出采集子单元和中间输出采集子单元，***输出采集子单元用于对***组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；中间输出采集子单元用于对中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；***输出采集子单元和中间输出采集子单元采用电量表。
调节模块包括供给计算单元，供给计算单元配置有单元供给计算策略，单元供给计算策略包括如下步骤：
步骤S211，首先将***组件的若干独立供电单元的输出电量和中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行相加得到输出总电量；
步骤S212，将输出总电量除以单输出电流得到单元供给参考值，再将单元供给参考值的整数位加一得到单元供给最小值。由于独立供电单元的数量为正数，因此在求取的数值选用过程中，需要采用整数进行对应。
调节模块还包括基础输出调节单元，基础输出调节单元配置有基础输出调节策略，基础输出调节策略包括如下步骤：
步骤S221，在同一输出总电量的输出过程中，每间隔第一时间获取一次***组件的若干独立供电单元的输出电量以及中间组件的若干独立供电单元的输出电量；采用同一输出总电量进行数据检测，能够保证获取到数据具备稳定的参照关系，从而保障数据处理的有效性；
步骤S222，将获取到的第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量、中间组件的若干独立供电单元的输出电量、***组件的若干独立供电单元的数量和中间组件的若干独立供电单元的数量代入到输出波动公式中求得输出波动指数；输出波动公式配置为：
Figure 179979DEST_PATH_IMAGE006
；其中，Zscb为输出波动指数，Ww1至Wwi分别为第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量，Wz1至Wzi分别为第一数量的中间组件的若干独立供电单元的输出电量，Sw为***组件的若干独立供电单元的数量，Sz为中间组件的若干独立供电单元的数量；
步骤S223，再将输出波动指数代入到最小输出补充公式中求的最小输出补充值，将最小输出补充值的整数位设定为输出单元基础补充数量；最小输出补充公式配置为：
Figure 983986DEST_PATH_IMAGE008
；其中，Pzb为最小输出补充值，β为最小输出转换系数；β的取值在0-2之间；
步骤S224，将输出单元基础补充数量加上单元供给最小值得到单元供给基础数量；
步骤S225，当单元供给基础数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给基础数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给基础数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电。在对中间组件的若干独立供电单元进行控制时，采用独立通断控制开关进行控制。
实施例二
请参阅图1-图3所示，实施例二在实施例一的基础上加入了燃料转换过程中的损耗因素，从而能够进一步对需要开启的独立供电单元进行补充，进一步保障了供电稳定性。
燃料供给单元包括储氢器和燃料输出减压阀，氧气供给单元包括空气泵、储氧器以及氧气输出减压阀，燃料输出减压阀设置在储氢器的输出口一端，燃料输出减压阀的输出端与电池组的燃料入口相连接；空气泵与电池组的氧气入口相连接；氧气输出减压阀设置在储氧器的输出口一端，氧气输出减压阀的输出端与电池组的氧气入口相连接。在具体的使用过程中，储氧器和氧气输出减压阀为一组独立的氧气供应单元，空气泵为一组独立的氧气供应单元，两组独立的氧气供应单元可以同时开启，也可以单独开启。
供给采集单元包括燃料输出流量计、氧气输出流量组件以及氧浓度传感器，燃料输出流量计用于获取燃料输出减压阀输出的燃料流量；氧气输出流量组件包括储氧输出流量计和空气输出流量计，储氧输出流量计用于获取氧气输出减压阀输出的氧气流量；空气输出流量计用于获取空气泵输出的空气流量；氧浓度传感器用于获取空气泵输出的空气氧浓度；排放采集单元包括若干组水流量计，水流量计用于对若干独立供电单元的排放水流量进行获取。
调节模块还包括参照输出调节单元，参照输出调节单元配置有参照输出调节策略，参照输出调节策略包括如下步骤：
步骤S231，将燃料流量、氧气流量、空气流量以及空气氧浓度代入到输入参考公式中求得输入参考值；输入参考公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；其中，Psrc为输入参考值，Lrl为燃料流量，Lyq为氧气流量，Lkq为空气流量，Nkq为空气氧浓度；输入参考值表述的含义为：代表着输入燃料和氧气的多少，即输入量的多少，通常根据现有的燃料和电量的转换关系就可以得到单位的输入量所能对应转化的电量；
步骤S232，将若干组水流量计获取的排放水流量进行累加得到排放水总量；通常单位的排放量和单位的输入量之间具备一定的转换关系；
步骤S233，再将输入参考值、输出总电量和排放水总量代入到输出消耗公式中求得输出消耗值；输出消耗公式配置为：
Figure 650591DEST_PATH_IMAGE012
；其中，Pxh为输出消耗值，a1为输入转换系数，Wsz为输出总电量，a2为总电量转换系数，Lps为排放水总量，a3为排放转换系数；a1、a2以及a3的取值均大于零，a1、a2以及a3的设置能够使输入参考值、输出总电量以及排放水总量之间相互对应转换；
步骤S234，将输出消耗值代入到消耗补充公式中求得消耗补充值，将消耗补充值的整数为设定为消耗补充数量；消耗补充公式配置为：
Figure 932668DEST_PATH_IMAGE014
；其中，Pxb为消耗补充值，γ为消耗补充转换比；γ的取值在0-2之间；
步骤S235，将消耗补充数量与单元供给基础数量相加得到单元供给补充数量；
步骤S236，当单元供给补充数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给补充数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给补充数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间消耗补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间消耗补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电；在对中间组件的若干独立供电单元进行控制时，采用独立通断控制开关进行控制。
本发明的运作原理为：本发明首先通过电池组划分模块能够将电池组进行单元划分；再通过供给模块能够给电池组供给燃料和氧气；然后通过管控采集模块的供给采集单元能够对供给模块的供给数据进行采集、电量输出采集单元能够对电池组的电量输出数据进行采集、排放采集单元能够对电池组的排放数据进行采集；最后通过调节模块能够基于管控采集模块采集到的数据进行综合处理，并输出调节结果；从而能够根据调节结果对划分后的电池组进行独立控制，提高了管控调节分配的合理性。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述管控调节***包括电池组划分模块、供给模块、管控采集模块以及调节模块；
所述电池组划分模块用于将电池组进行单元划分；
所述供给模块包括燃料供给单元以及氧气供给单元，所述燃料供给单元用于给电池组供给燃料；所述氧气供给单元用于给电池组供给氧气；
所述管控采集模块包括供给采集单元、电量输出采集单元以及排放采集单元，所述供给采集单元用于对供给模块的供给数据进行采集；所述电量输出采集单元用于对电池组的电量输出数据进行采集；所述排放采集单元用于对电池组的排放数据进行采集；
所述调节模块基于管控采集模块采集到的数据进行综合处理，并输出调节结果；
所述电池组划分模块包括组装设置单元，所述组装设置单元配置有组装设置策略，所述组装设置策略包括：首先获取单块电池的单输出电压和单输出电流；再获取用电设备的最高使用电压和最高使用电流；
将单输出电压和最高使用电压代入到串联计算公式中计算得到串联数量；所述串联计 算公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；其中，Scl为串联数量，Umax为最高使用电压，Usc为单输出 电压，λ为电压输出转换系数，λ的取值范围在0.9-1.1之间；
将单输出电流和最高使用电流代入到并联计算公式中计算得到并联数量；所述并联计 算公式配置为：
Figure 486981DEST_PATH_IMAGE002
；其中，Sbl为并联数量，Imax为最高使用电流，Isc为单输出 电流，α为电流输出转换系数，α的取值范围在0.9-1.1之间；
再将单块电池按照串联数量进行串联连接，形成独立供电单元；再按照并联数量设置对应数量的独立供电单元；将并联数量的独立供电单元按照矩形结构进行并联连接，形成电池组；
所述电池组划分模块还包括划分单元，所述划分单元配置有划分策略，所述划分策略包括：将电池组划分为***组件和中间组件，***组件为电池组中位于矩形结构外圈的若干独立供电单元，中间组件为电池组中位于矩形结构内圈的若干独立供电单元；
其中，中间组件中的若干独立供电单元分别配置有独立通断控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述燃料供给单元包括储氢器和燃料输出减压阀，所述氧气供给单元包括空气泵、储氧器以及氧气输出减压阀，所述燃料输出减压阀设置在储氢器的输出口一端，所述燃料输出减压阀的输出端与电池组的燃料入口相连接；所述空气泵与电池组的氧气入口相连接；所述氧气输出减压阀设置在储氧器的输出口一端，所述氧气输出减压阀的输出端与电池组的氧气入口相连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述供给采集单元包括燃料输出流量计、氧气输出流量组件以及氧浓度传感器，所述燃料输出流量计用于获取燃料输出减压阀输出的燃料流量；所述氧气输出流量组件包括储氧输出流量计和空气输出流量计，所述储氧输出流量计用于获取氧气输出减压阀输出的氧气流量；所述空气输出流量计用于获取空气泵输出的空气流量；所述氧浓度传感器用于获取空气泵输出的空气氧浓度；
所述电量输出采集单元包括***输出采集子单元和中间输出采集子单元，所述***输出采集子单元用于对***组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；所述中间输出采集子单元用于对中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行获取；
所述排放采集单元包括若干组水流量计，所述水流量计用于对若干独立供电单元的排放水流量进行获取。
4.根据权利要求3所述的一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述调节模块包括供给计算单元，所述供给计算单元配置有单元供给计算策略，所述单元供给计算策略包括：首先将***组件的若干独立供电单元的输出电量和中间组件的若干独立供电单元的输出电量进行相加得到输出总电量；
将输出总电量除以单输出电流得到单元供给参考值，再将单元供给参考值的整数位加一得到单元供给最小值。
5.根据权利要求4所述的一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述调节模块还包括基础输出调节单元，所述基础输出调节单元配置有基础输出调节策略，所述基础输出调节策略包括：在同一输出总电量的输出过程中，每间隔第一时间获取一次***组件的若干独立供电单元的输出电量以及中间组件的若干独立供电单元的输出电量；
将获取到的第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量、中间组件的若干独立供电单元的输出电量、***组件的若干独立供电单元的数量和中间组件的若干独立供电单元的数量代入到输出波动公式中求得输出波动指数；所述输出波动公式配置为：
Figure 607383DEST_PATH_IMAGE004
；其中，Zscb为输出波动指数，Ww1至Wwi分别为第一数量的***组件的若干独立供电单元的输出电量，Wz1至Wzi分别为第一数量的中间组件的若干独立供电单元的输出电量，Sw为***组件的若干独立供电单元的数量，Sz为中间组件的若干独立供电单元的数量；
再将输出波动指数代入到最小输出补充公式中求的最小输出补充值，将最小输出补充值的整数位设定为输出单元基础补充数量；所述最小输出补充公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
； 其中，Pzb为最小输出补充值，β为最小输出转换系数，β的取值在0-2之间；
将输出单元基础补充数量加上单元供给最小值得到单元供给基础数量；
当单元供给基础数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给基础数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给基础数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电。
6.根据权利要求5所述的一种应用于质子膜燃料电池的管控调节***，其特征在于，所述调节模块还包括参照输出调节单元，所述参照输出调节单元配置有参照输出调节策略，所述参照输出调节策略包括：将燃料流量、氧气流量、空气流量以及空气氧浓度代入到输入参考公式中求得输入参考值；所述输入参考公式配置为：
Figure 75536DEST_PATH_IMAGE006
； 其中，Psrc为输入参考值，Lrl为燃料流量，Lyq为氧气流量，Lkq为空气流量，Nkq为空气氧浓 度；
将若干组水流量计获取的排放水流量进行累加得到排放水总量；
再将输入参考值、输出总电量和排放水总量代入到输出消耗公式中求得输出消耗值；所述输出消耗公式配置为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
； 其中，Pxh为输出消耗值，a1为输入转换系数，Wsz为输出总电量，a2为总电量转换系数，Lps 为排放水总量，a3为排放转换系数，a1、a2以及a3的取值均大于零，a1、a2以及a3的设置能够 使输入参考值、输出总电量以及排放水总量之间相互对应转换；
将输出消耗值代入到消耗补充公式中求得消耗补充值，将消耗补充值的整数为设定为消耗补充数量；消耗补充公式配置为：
Figure 408428DEST_PATH_IMAGE008
； 其中，Pxb为消耗补充值，γ为消耗补充转换比，γ的取值在0-2之间；
将消耗补充数量与单元供给基础数量相加得到单元供给补充数量；
当单元供给补充数量小于等于***组件的若干独立供电单元的数量时，采用***组件的若干独立供电单元进行供电；当单元供给补充数量大于***组件的若干独立供电单元的数量时，求取单元供给补充数量和***组件的若干独立供电单元的数量的差值，设定为中间消耗补充数量，并采用***组件的若干独立供电单元和中间消耗补充数量的中间组件的若干独立供电单元进行供电。
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