一种燃料电池余热利用系统的控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种燃料电池余热利用系统的控制方法，包括获取环境温度T1；根据环境温度T1和散热器性能查表获得散热量Q；根据预设的目标入堆温度T2和散热量Q获得进入散热器的理论冷却液温度T3；判断进入散热器的理论冷却液温度T3是否大于预设的目标温度T4，若“是”，启动燃料电池余热利用系统的暖风组件。此系统的优点在于:燃料电池余热利用系统根据控制散热器入口温度对燃料电池发动机的热量进行回收，即提高了能量利用率，提高了续航里程，又同时满足燃料电池系统的控温稳定性目标；环境适用性较高；规避了由传感器误差或控制失误造成的余热利用系统无法正常启动，提高了余热利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池余热利用系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种控制方法，具体而言，涉及一种燃料电池余热利用系统的控制方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种将氢与氧反应产生的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，具有发电效率高，环境污染小等优点，因此被广泛应用于汽车领域。燃料电池在运行过程中会大量发热，因此需要对电堆进行散热，但散热过度会导致电堆温度过低影响电堆的工作效率，因此，燃料电池的散热系统需要使燃料电池的温度维持在一个合适的区间之内。同时，为了适应在寒冷地区的使用，燃料电池车的乘客舱也需要具有供暖系统。
[0003]在车舱内环境温度较低时，燃料电池车的取暖方式是整车暖风系统利用PTC加热器将整车冷却液加热至一定温度，开启暖风空调，将冷却液携带的热量散发至车舱内。燃料电池系统工作时，为保证燃料电池各工况适宜的工作温度，有将近50％的能量转化为热能，通过冷却液热交换方式带走，并通过散热器系统将热量散热至大气中。
[0004]现在大部分的氢燃料电池车的热管理系统设计中，燃料电池发动机的散热系统和整车的暖风系统是两个完全分离的循环系统。而现有技术中已存在的一些燃料电池发动机适配余热利用系统的缺点在于其控制方法较为简单，一般仅根据环境温度是否低与某一阈值控制余热利用的开启或关闭。这种控制方法的缺点在于会使燃料电池系统的整体散热量发生较大的波动，影响散热系统的工作稳定性，对燃料电池的控温有不利的影响。此外，现有技术的余热利用系统的控制方法无法针对不同散热器的散热能力对其工作过程进行控制，兼容性较差。
[0005]综上所述，需要提供一种燃料电池余热利用系统的控制方法，其能够克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种燃料电池余热利用系统的控制方法，其能够克服现有技术的缺陷。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案得以实现。
[0007]本专利技术的一个实施方式提供了一种燃料电池余热利用系统的控制方法,其中所述燃料电池余热利用系统的控制方法包括多个步骤：
[0008]步骤1：获取环境温度T1；
[0009]步骤2：根据环境温度T1和散热器性能查表获得散热量Q；
[0010]步骤3：根据预设的目标入堆温度T2和散热量Q获得进入散热器的理论冷却液温度T3；
[0011]步骤4：判断进入散热器的理论冷却液温度T3是否大于预设的目标温度T4，若“是”，执行步骤5；
[0012]步骤5：启动燃料电池余热利用系统的暖风组件。
[0013]根据本专利技术的上述一个实施方式提供的燃料电池余热利用系统的控制方法，其中所述步骤4：判断进入散热器的理论冷却液温度T3是否大于预设的目标温度T4，若“否”，执行步骤6；
[0014]步骤6：获取燃料电池的实际入堆温度T5；
[0015]步骤7：判断实际入堆温度T5是否大于等于预设目标阈值A，若“是”，执行步骤8；
[0016]步骤8：关闭燃料电池余热利用系统的暖风组件。
[0017]根据本专利技术的上述一个实施方式提供的燃料电池余热利用系统的控制方法，其中所述步骤7：判断实际入堆温度T5是否大于等于预设目标温度阈值A，若“否”，执行步骤9；
[0018]步骤9：获取散热器的运行占空比D；
[0019]步骤10：判断散热器的运行占空比D是否小于等于预设目标占空比B，若“是”，执行步骤8。
[0020]根据本专利技术的上述一个实施方式提供的燃料电池余热利用系统的控制方法，其中所述步骤10：判断散热器的运行占空比D是否小于等于预设目标占空比B，若“否”，执行步骤11；
[0021]步骤11：判断实际入堆温度T5小于预设目标阈值A的持续时间是否已超过预设的时间阈值C，若“是”，执行步骤12；
[0022]步骤12：根据实际入堆温度T5和散热量Q获得进入散热器的实际冷却液温度T6；
[0023]步骤13：判断进入散热器的实际冷却液温度T6是否大于预设的目标温度T4，若“是”，执行步骤5。
[0024]根据本专利技术的上述一个实施方式提供的燃料电池余热利用系统的控制方法，其中所述步骤11：判断实际入堆温度T5小于预设目标阈值A的持续时间是否已超过预设的时间阈值C，若“否”，执行步骤8。
[0025]根据本专利技术的上述一个实施方式提供的燃料电池余热利用系统的控制方法，其中所述步骤13：判断进入散热器的实际冷却液温度T6是否大于预设的目标温度T4，若“否”，执行步骤8。
[0026]该燃料电池余热利用系统的控制方法的优点在于：燃料电池余热利用系统根据控制散热器入口温度对燃料电池发动机的热量进行回收，即提高了能量利用率，提高了续航里程，又同时满足燃料电池系统的控温稳定性目标；根据环境温度变化实时计算散热器入口温度，环境适用性较高；通过判断入堆温度状态，规避了由传感器误差或控制失误造成的余热利用系统无法正常启动，提高了余热利用率。
附图说明
[0027]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：
[0028]图1示出了根据本专利技术一个实施方式的燃料电池余热利用系统的示意图；
[0029]图2示出了根据本专利技术一个实施方式的燃料电池余热利用系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0030]图1-2和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本专利技术的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0031]图1示出了根据本专利技术一个实施方式的燃料电池余热利用系统的控制方法的示意图。如图1所示，所述燃料电池余热利用系统包括电堆100、散热组件101、暖风组件102和换热器103，所述散热组件101包括第一管路101a、散热器101b、第二管路101c、第三管路101d、第一液泵101e和第四管路101f，所述暖风组件102包括第五管路102a、第二液泵102b、第六管路102c、供暖部件102d和第七管路102e，所述散热器101b通过第一管路101a与电堆100的冷却液入口连通，换热器103的第一端通过第二管路101c与散热器101b连通，第一液泵101e通过第三管路101d与换热器103的第二端连通，电堆100的冷去液出口通过第四管路101f与第一液泵101e连通，所述换热器103的第三端通过第五管路102a与第二液泵102b连通，第二液泵102b通过第六管路102c与供暖部件102d连通，供暖部件102d通过第七管路102e与换热器103的第四端连通。换热器103的第一端与换热器103的第二端连通，换热器103的第三端与换热器103的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池余热利用系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池余热利用系统的控制方法包括多个步骤：步骤1：获取环境温度T1；步骤2：根据环境温度T1和散热器性能查表获得散热量Q；步骤3：根据预设的目标入堆温度T2和散热量Q获得进入散热器的理论冷却液温度T3；步骤4：判断进入散热器的理论冷却液温度T3是否大于预设的目标温度T4，若“是”，执行步骤5；步骤5：启动燃料电池余热利用系统的暖风组件。2.如权利要求1所述的燃料电池余热利用系统的控制方法，其特征在于，所述步骤4：判断进入散热器的理论冷却液温度T3是否大于预设的目标温度T4，若“否”，执行步骤6；步骤6：获取燃料电池的实际入堆温度T5；步骤7：判断实际入堆温度T5是否大于等于预设目标阈值A，若“是”，执行步骤8；步骤8：关闭燃料电池余热利用系统的暖风组件。3.如权利要求2所述的燃料电池余热利用系统的控制方法，其特征在于，所述步骤7：判断实际入堆温度T5是否大于等于预设目标温度阈值A，若“否”，执行步骤9；步骤9：获取散热器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥巍巍，徐云飞，曲观书，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：