燃料电池温度控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池温度控制方法和装置，所述控制方法和装置包括检测冷却液在燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度并根据冷却液温度计算冷却液温度变化速率，比较预设的目标温度变化速率曲线与冷却液温度变化速率，判断冷却液温度变化速率是否符合闭环控制条件，若是，根据目标温度变化速率和冷却液温度变化速率之间的差值计算得到第一占空比，根据目标温度和冷却液温度之间的差值计算得到第二占空比，根据第一占空比和第二占空比计算目标占空比，根据目标占空比调整散热装置。这种方法的优点在于反应速度快，温度控制精确，可避免超调、震荡等现象,使燃料电池的工作环境更加稳定，提高了燃料电池的使用寿命和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池温度控制方法和装置
本专利技术涉及一种控制方法和装置，具体而言，涉及一种燃料电池温度控制方法和装置。
技术介绍
燃料电池是一种将燃料与氧化剂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。燃料电池能量的转换效率可达到40％～60％，而电化学反应中未能被转化为电能的能量会被转化为热量并发散出来，使燃料电池系统的温度升高，因此，温度控制系统是燃料电池控制系统中重要的组成部分。因为车辆的运行状况和外界环境均会对车载燃料电池的温度产生较大的影响，而剧烈、频繁波动的温度会严重影响燃料电池的寿命和工作性能，因此，车载燃料电池对其温度控制系统的要求比一般工作环境下的燃料电池的要求更高。现有燃料电池温度控制技术仅依据燃料电池的温度进行温度控制，没有将燃料电池温度的变化趋势作为温度控制的依据，其缺点是温度控制准确度低、反应速度慢，且会发生超调、震荡等现象，因此，在燃料电池车上使用现有用水热控制技术无法保证燃料电池工作环境的稳定，进而影响车辆使用寿命和可靠性。综上所述，需要提供一种燃料电池温度控制方法和装置，其能够克服现有技术的缺陷。专利技术内容本专利技术旨在提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述控制方法包括多个步骤：步骤1：检测燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度T_Status；步骤2：计算目标温度和冷却液温度T_Status之间的差值，并根据冷却液温度T_Status计算冷却液温度变化速率；步骤3：根据预设的目标温度变化速率与冷却液温度变化速率之间的差值判断是否符合闭环控制条件；步骤4：当步骤3的判断结果为“是”时，计算目标温度变化速率和冷却液温度变化速率之间的差值，并根据差值进行比例、积分闭环计算得到第一占空比D_TC；步骤5：根据目标温度和冷却液温度之间的差值进行比例、积分闭环计算得到第二占空比D_TS；步骤6：根据第一占空比和第二...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述控制方法包括多个步骤：步骤1：检测燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度T_Status；步骤2：计算目标温度和冷却液温度T_Status之间的差值，并根据冷却液温度T_Status计算冷却液温度变化速率；步骤3：根据预设的目标温度变化速率与冷却液温度变化速率之间的差值判断是否符合闭环控制条件；步骤4：当步骤3的判断结果为“是”时，计算目标温度变化速率和冷却液温度变化速率之间的差值，并根据差值进行比例、积分闭环计算得到第一占空比D_TC；步骤5：根据目标温度和冷却液温度之间的差值进行比例、积分闭环计算得到第二占空比D_TS；步骤6：根据第一占空比和第二占空比计算目标占空比PWM_Target；以及步骤7：根据目标占空比PWM_Target调整散热装置，以使燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度等于目标温度。2.如权利要求1所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述第一占空比的计算公式为其中kp2、ki2为常数，Tsta为冷却液温度T_Status，Tset(t)为目标温度，其中S(t)为当前时刻下目标温度变化率。3.如权利要求2所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述第二占空比的计算公式为其中kp1、ki1为常数，e1(t)为目标温度和冷却液温度T_Status之间的差值。4.如权利要求3所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述目标占空比的计算公式为PWM_Target＝D_TC+D_TS。5.如权利要求1所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，当所述步骤3的判断结果为“否”时，则根据目标温度和冷却液温度之间的差值进行比例、积分闭环计算得到目标占空比PWM_Target，然后，根据目标占空比PWM_Target调整散热装置，以使燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度等于目标温度。6.如权利要求5所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述目标占空比的计算公式为7.如权利要求4或6所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述步骤7还包括根据燃料电池的输出电压V_FC、燃料电池的输出电流I_FC和环境温度T_Ambient计算燃料电池的环境系数Q，然后，根据燃料电池的环境系数Q和目标占空比PWM_Target得到修正后的占空比PWM_Modified，并根据修正后的占空比PWM_Modified调整散热装置，以使燃料电池的冷却部件入口的冷却液温度等于目标温度。8.如权利要求7所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述环境系数Q的计算公式为其中Vcell为预设的燃料电池单片电压，Ncell为燃料电池单片数量，Vfc为燃料电池输出电压V_FC，Ifc为燃料电池输出电流I_FC，Tambient为环境温度T_Ambient,T'为温度常数，P'功率常数。9.如权利要求8所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述根据环境系数Q对目标占空比PWM_Target进行修正的计算公式为PWM_Modified＝PWM_Target×Q。10.如权利要求1或5所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于，所述散热装置为散热风扇。11.一种燃料电池温度控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：冷却液温度检测模块，用于检测燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，周鹏飞，韩竹，王鹏，
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：北京,11