燃料电池车辆的驱动控制系统和驱动控制方法技术方案

本申请公开一种燃料电池车辆的驱动控制系统。该驱动控制系统包括：燃料电池，被配置为分别接收氢气和空气，并在内部通过氢气和氧气之间的反应产生电力；行驶判断器，被配置为判断搭载燃料电池的车辆的行驶状态；电力计算器，被配置为计算需要从燃料电池供应的所需电力；以及供应控制器，被配置为基于由行驶判断器判断的行驶状态和由电力计算器计算的所需电力，来控制供应到燃料电池的空气供应。来控制供应到燃料电池的空气供应。来控制供应到燃料电池的空气供应。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池车辆的驱动控制系统和驱动控制方法


[0001]本公开涉及一种燃料电池车辆的驱动控制系统和驱动控制方法，并且更具体地，涉及一种在燃料电池车辆停止状态下的燃料电池驱动策略。

技术介绍

[0002]燃料电池利用分别从氢气供应装置和空气供应装置供应的氢气和氧气的氧化还原反应将化学能转化为电能，并且包括产生电能的燃料电池堆、用于冷却燃料电池堆的冷却系统等。
[0003]换言之，将氢气供应到燃料电池的阳极(anode)，在阳极进行氢气的氧化反应以产生氢离子(质子(proton))和电子，所产生的氢离子和电子分别通过电解质膜和分离板移动到阴极(cathode)。在阴极，通过从阳极移动的氢离子和电子与空气中的氧气的电化学反应产生电能。
[0004]特别地，通过氢离子与空气中的氧气进行反应的电化学反应产生产物水H2O，并且产物水通过加湿器排放到外部。然而，当燃料电池车辆在车辆停止状态下继续产生电力时，产物水可以持续排放到道路上，特别是在冬天时，会在道路上形成冰面。
[0005]另外，当在燃料电池车辆停止状态下产生电力时，用于冷却燃料电池堆的冷却风扇会产生较大的噪声。
[0006]提供被描述为
技术介绍
的内容仅用于帮助理解本公开的背景，并且不应被认为是对应于本领域的普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本公开的目的是提供一种用于在燃料电池车辆停止时减少排放产物水的驱动系统和驱动方法。
[0008]根据本公开的实施例，一种燃料电池车辆的驱动控制系统包括：燃料电池，被配置为分别接收氢气和空气，并在内部通过氢气和氧气之间的反应产生电力；行驶判断器，被配置为判断搭载燃料电池的车辆的行驶状态；电力计算器，被配置为计算需要从燃料电池供应的所需电力；以及供应控制器，被配置为基于由行驶判断器判断的行驶状态和由电力计算器计算的所需电力，来控制供应到燃料电池的空气供应。
[0009]行驶判断器可以基于燃料电池车辆的车速信息或变速级信息来判断车辆处于行驶状态还是停止状态。
[0010]行驶判断器可以基于导航信息在车辆到达目的地时判断车辆停止。
[0011]当行驶判断器判断车辆停止时，电力计算器可以计算由附件消耗的电力作为所需电力。
[0012]供应控制器可以以包括燃料电池中产生所需电力所需的氧气所需量的空气所需量的预定比率来控制空气供应。
[0013]当行驶判断器判断车辆停止时，预定比率可以被设置为小于当判断车辆行驶时的
预定比率。
[0014]当行驶判断器判断车辆停止时，供应控制器可以控制空气供应，使得空气供应量与所需电力的比相比在车辆行驶时空气供应量与所需电力的比减小。
[0015]供应控制器可以通过调节位于用于向燃料电池供应空气的空气供应管线上的压缩机的转速或者位于从燃料电池排出空气的空气排出管线上的压力调节阀的开度来控制空气供应。
[0016]驱动控制系统可以进一步包括：温度传感器，被配置为测量外部空气温度，其中，供应控制器可以被配置为控制空气供应，使得当由温度传感器测量的外部空气温度等于或低于预定温度时减小空气供应量与所需电力的比。
[0017]燃料电池可以包括多个堆叠了多个单元电池的电池堆，并且当行驶判断器判断车辆停止时，供应控制器可以控制以仅向多个电池堆中的一部分电池堆供应空气。
[0018]驱动控制系统可以进一步包括：冷却控制器，被配置为基于由行驶判断器判断的行驶状态来控制燃料电池的冷却。
[0019]当行驶判断器判断车辆停止时，冷却控制器可以增加用于控制燃料电池的冷却的目标温度。
[0020]冷却控制器可以设置目标温度，使得燃料电池内部的空气湿度保持在预定湿度范围内。
[0021]冷却控制器可以控制被配置为使循环到燃料电池的冷却剂循环的冷却泵的每分钟转数(RPM)或者被配置为使外部空气流到被配置为冷却冷却剂和外部空气的散热器的冷却风扇的RPM。
[0022]根据本公开的另一实施例，一种燃料电池车辆的驱动控制方法包括：判断搭载燃料电池的车辆的行驶状态；计算需要从燃料电池供应的所需电力；以及基于所判断的行驶状态和所计算的所需电力来控制供应到燃料电池的空气供应。
[0023]在控制空气供应中，当判断车辆停止时，可以控制空气供应，使得空气供应量与所需电力的比相比在车辆行驶时空气供应量与所需电力的比减小。
[0024]该方法可以进一步包括：在控制空气供应之前，测量外部空气温度，其中，在控制空气供应中，可以控制空气供应，使得当测量的外部空气温度等于或低于预定温度时减小空气供应量与所需电力的比。
[0025]该方法可以进一步包括：在控制空气供应之后，基于判断的行驶状态来控制燃料电池的冷却，其中，在控制燃料电池的冷却中，当判断车辆停止时，可以增加用于控制燃料电池的冷却的目标温度。
附图说明
[0026]图1是根据本公开的实施例的燃料电池车辆的驱动控制系统的框图。
[0027]图2是根据本公开的实施例的燃料电池堆的I-V曲线。
[0028]图3是根据本公开的实施例的燃料电池车辆的驱动控制方法的流程图。
具体实施方式
[0029]在说明书中公开的本公开的实施例的具体结构或功能描述仅出于描述本公开的
实施例的目的而被例示，并且本公开的实施例可以以各种形式实施并且不应被解释为限制本文描述的实施例。
[0030]在本公开中，可以应用各种修改并且可以实现各种形式，因此，特定的实施例将在附图中例示并且在说明书中进行详细描述。然而，本公开不旨在以特定的公开形式，并且将理解的是，本公开包括本公开的宗旨和技术范围内包括的所有改变方案、等同方案或替换方案。
[0031]将理解的是，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等以描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
[0032]当提到第一元件“连接到”或“电连接到”第二元件时，第一元件可以直接连接到或电连接到第二元件，但是应理解的是，第三元件可能会介于两者之间。另一方面，当提到第一元件“直接连接到”或“直接电连接到”第二元件时，应理解的是，在它们之间没有第三元件。以相同的方式解释用于描述构成元件之间的关系的其它表达，例如“在...之间”和“直接在...之间”或“与...相邻”和“直接与...相邻”。
[0033]本申请中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本公开。只要在上下文中没有清楚地区分，则单数表达包括复数表达。在本申请中，应理解的是，诸如“包括”、“包含”的术语旨在表示说明书中所描述的特征、数字、步骤、操作、组成元件、部件或其组合的存在，并且不排除一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、组成元件、部件或其组合的存在或添加。
[0034]除非以不同的方式定义，否则本文所使用的包括技术术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车辆的驱动控制系统，包括：燃料电池，分别接收氢气和空气并在内部通过氢气和氧气之间的反应产生电力；行驶判断器，判断搭载所述燃料电池的车辆的行驶状态；电力计算器，计算需要从所述燃料电池供应的所需电力；以及供应控制器，基于由所述行驶判断器判断的所述行驶状态和由所述电力计算器计算的所述所需电力，来控制供应到所述燃料电池的空气供应。2.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，所述行驶判断器基于所述燃料电池车辆的车速信息或变速级信息来判断所述车辆处于行驶状态还是停止状态。3.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，所述行驶判断器基于导航信息在所述车辆到达目的地时判断所述车辆停止。4.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，当所述行驶判断器判断所述车辆停止时，所述电力计算器计算由附件消耗的电力作为所述所需电力。5.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，所述供应控制器以包括所述燃料电池中产生所需电力所需的氧气所需量的空气所需量的预定比率来控制空气供应。6.根据权利要求5所述的驱动控制系统，其中，当所述行驶判断器判断所述车辆停止时，所述预定比率被设置为小于当判断所述车辆行驶时的所述预定比率。7.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，当所述行驶判断器判断所述车辆停止时，所述供应控制器控制所述空气供应，使得空气供应量与所述所需电力的比相比在所述车辆行驶时空气供应量与所述所需电力的比减小。8.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其中，所述供应控制器通过调节位于用于向所述燃料电池供应空气的空气供应管线上的压缩机的转速或者位于用于从所述燃料电池排出空气的空气排出管线处的压力调节阀的开度来控制所述空气供应。9.根据权利要求1所述的驱动控制系统，进一步包括：温度传感器，测量外部空气温度，其中，所述供应控制器控制所述空气供应，使得当由所述温度传感器测量的所述外部空气温度等于或低于预定温度时减小空气供应量与所述所需电力的比。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑在权，李东勋，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：