System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 燃料电池系统的控制方法及燃料电池系统技术方案_技高网

燃料电池系统的控制方法及燃料电池系统技术方案

技术编号:44736981 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-21 18:03
本发明专利技术涉及燃料电池技术领域,具体提供一种燃料电池系统的控制方法及燃料电池系统,旨在解决现有燃料电池系统的冷却方式易导致燃料电池的温度的稳定性较差的问题。为此,本发明专利技术的燃料电池系统包括燃料电池、散热器、换热器、蓄热水箱和旁通冷却管,旁通冷却管与散热器并联设置,本发明专利技术的控制方法包括:在对所述燃料电池进行冷却的过程中,获取所述燃料电池的温度;根据所述燃料电池的温度,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口。通过设置与散热器并联的旁通冷却管,并根据燃料电池的温度来选择冷却液回流的路径,有利于保持燃料电池电堆温度的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体提供一种燃料电池系统的控制方法及燃料电池系统


技术介绍

1、燃料电池系统通常由燃料电池、燃料供给子系统、氧化剂供给子系统、水热子系统、控制子系统等组成。目前常用的燃料为氢气,氧化剂选用空气,燃料电池的运行原理为:向燃料电池的阳极和阴极分别供应氢气和空气,氢气在阳极上分解出氢离子和电子,氢离子通过阴阳极之间的电解质(如质子交换膜)到达阴极,电子经外电路传导到阴极,空气中的氧气在阴极与氢离子和电子结合生成水。电子在经外电路传导过程中产生电流,同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量,产生的电流可以用于外部供电,产生的热量则用于外部供热。

2、为了保证燃料电池的性能处于较佳状态,需要对燃料电池进行冷却。现有技术中通常在冷却管路上设置换热器和散热器,以将冷却液携带的热量吸收或者散掉。但是,这种冷却方式容易造成燃料电池温度波动大,系统运行稳定性较差。

3、因此,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术旨在解决上述技术问题,即,解决现有燃料电池系统的冷却方式易导致燃料电池的温度的稳定性较差的问题。

2、在第一方面,本专利技术提供一种燃料电池系统的控制方法,所述燃料电池系统包括燃料电池、散热器、换热器和蓄热水箱,所述燃料电池的冷却液出口通过第一冷却管与所述换热器的第一进口连通,所述换热器的第一出口通过第二冷却管与所述散热器的第一端连通,所述散热器的第二端通过第三冷却管与所述燃料电池的冷却液进口连通,所述蓄热水箱的出水口通过第一循环管与所述换热器的第二进口连通,所述换热器的第二出口通过第二循环管与所述蓄热水箱的回水口连通,所述燃料电池系统还包括旁通冷却管,所述旁通冷却管的两端分别与所述换热器的第一出口和所述冷却液进口连通,所述控制方法包括:

3、在对所述燃料电池进行冷却的过程中,获取所述燃料电池的温度;

4、根据所述燃料电池的温度,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口。

5、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,“根据所述燃料电池的温度,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

6、将所述燃料电池的温度分别与第一设定温度和第二设定温度进行比较;其中,所述第一设定温度小于所述第二设定温度;

7、根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口。

8、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

9、如果所述燃料电池的温度小于所述第一设定温度,则使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口。

10、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

11、如果所述燃料电池的温度大于所述第二设定温度,则使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器回到所述燃料电池的冷却液进口。

12、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

13、如果所述燃料电池的温度大于或等于所述第一设定温度且小于或等于所述第二设定温度,则使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口。

14、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,所述控制方法还包括:

15、获取所述第一冷却管内的冷却液的温度,记为第一温度;

16、根据所述第一温度和冷却液的目标回水温度,确定流经所述散热器的冷却液的流量。

17、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,所述控制方法还包括:

18、获取所述燃料电池的冷却液进口的冷却液的温度,记为第二温度;

19、根据所述第二温度和所述目标回水温度,选择性地调整流经所述散热器的冷却液的流量。

20、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,所述控制方法还包括:

21、获取与所述燃料电池的温度相对应的预设流速,使所述第一循环管和所述第二循环管内的水按照所述预设流速流动。

22、在上述燃料电池系统的控制方法的优选技术方案中,所述控制方法还包括:

23、将所述燃料电池的温度与第三设定温度进行比较;其中,所述第三设定温度小于所述第一设定温度;

24、如果所述燃料电池的温度小于所述第三设定温度,则停止对所述燃料电池进行冷却。

25、在第二方面,本专利技术还提供了一种燃料电池系统,包括控制器,所述控制器配置成能够执行上述的控制方法。

26、在采用上述技术方案的情况下,本专利技术通过设置与散热器并联的旁通冷却管,并根据燃料电池的温度来选择冷却液回流的路径,有利于保持燃料电池电堆温度的稳定性,具体而言,当燃料电池的温度小于第一设定温度时,从换热器的第一出口排出的冷却液直接流经旁通冷却管回到燃料电池的冷却液进口;当燃料电池的温度大于第二设定温度时,从换热器的第一出口排出的冷却液流经散热器进行散热后再回到燃料电池的冷却液进口;当燃料电池的温度位于第一设定温度与第二设定温度之间时,从换热器的第一出口排出的冷却液一部分流经散热器进行散热后再回到燃料电池的冷却液进口,另一部分冷却液直接流经旁通冷却管回到燃料电池的冷却液进口。

27、进一步地,本专利技术通过根据第一冷却管内的冷却液的温度和冷却液的目标回水温度来确定流经散热器的冷却液的流量,更有利于使燃料电池的温度保持稳定。

28、又进一步地,本专利技术通过根据燃料电池的冷却液进口的冷却液的温度和目标回水温度来判断是否需要调整流经散热器的冷却液的流量,能够进一步提高燃料电池的温度的稳定性。

29、又进一步地,本专利技术通过使第一循环管和第二循环管内的水的流动速度与燃料电池的温度相匹配,更有利于使燃料电池的温度保持稳定。

30、此外,本专利技术在上述技术方案的基础上进一步提供的燃料电池系统由于采用了上述控制方法,进而具备了上述控制方法所具备的技术效果,相比于改进前的燃料电池系统,本专利技术的燃料电池系统的稳定性更好。

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【技术保护点】

1.一种燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述燃料电池系统包括燃料电池、散热器、换热器和蓄热水箱,所述燃料电池的冷却液出口通过第一冷却管与所述换热器的第一进口连通,所述换热器的第一出口通过第二冷却管与所述散热器的第一端连通,所述散热器的第二端通过第三冷却管与所述燃料电池的冷却液进口连通,所述蓄热水箱的出水口通过第一循环管与所述换热器的第二进口连通,所述换热器的第二出口通过第二循环管与所述蓄热水箱的回水口连通,所述燃料电池系统还包括旁通冷却管,所述旁通冷却管的两端分别与所述换热器的第一出口和所述冷却液进口连通,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据所述燃料电池的温度,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

4.根据权利要求2所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

5.根据权利要求2所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

8.根据权利要求2所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

10.一种燃料电池系统,包括控制器,其特征在于,所述控制器配置成能够执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述燃料电池系统包括燃料电池、散热器、换热器和蓄热水箱,所述燃料电池的冷却液出口通过第一冷却管与所述换热器的第一进口连通,所述换热器的第一出口通过第二冷却管与所述散热器的第一端连通,所述散热器的第二端通过第三冷却管与所述燃料电池的冷却液进口连通,所述蓄热水箱的出水口通过第一循环管与所述换热器的第二进口连通,所述换热器的第二出口通过第二循环管与所述蓄热水箱的回水口连通,所述燃料电池系统还包括旁通冷却管,所述旁通冷却管的两端分别与所述换热器的第一出口和所述冷却液进口连通,所述控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据所述燃料电池的温度,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”的步骤具体包括:

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的控制方法,其特征在于,“根据比较结果,选择性地使从所述换热器的第一出口排出的冷却液流经所述散热器和/或所述旁通冷却管回到所述燃料电池的冷却液进口”...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕楠俞国新李靖韩聪吴远刚
申请(专利权)人:青岛海尔智能技术研发有限公司
类型:发明
国别省市:

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