本发明专利技术提供了一种车载燃料电池的散热控制方法及装置，属于燃料电池温度控制技术领域，解决了现有技术散热控制难度较大且无法兼容的问题。该方法包括如下步骤：获取当前时刻电堆冷却液出口处的实时水温；将实时水温与目标温度的差值，输入温度控制模型，得到散热风扇的初始转速，控制散热风扇启动，并以初始转速运行；监测散热风扇运行后电堆冷却液出口处的实时水温变化；根据实时水温变化判断当前工况是否满足前馈更新要求，如果不满足，则维持温度控制模型中的前馈参数不变，控制散热风扇以原来的转速运行，如果满足，则按预设规则更新前馈参数，得出散热风扇的新转速，控制散热风扇以新转速运行。实现了能自动适应环境温度、车速、海拔等因素。海拔等因素。海拔等因素。
【技术实现步骤摘要】
一种车载燃料电池的散热控制方法及装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池温度控制
，尤其涉及一种车载燃料电池的散热控制方法及装置。
技术介绍
[0002]燃料电池在运行时，电池温度需要控制在一定范围内。并且，要求该范围尽可能小，精确高，因此，对燃料电池的温度控制难度较大。如果超过一定范围，会对燃料电池的健康状态造成影响，严重时会出现故障，导致其无法正常运行。
[0003]散热器的启动速度均较慢，需要使用前馈解决超温问题，但现有技术中的前馈受环境温度、车速、风速、迎风面积、海拔等综合因素影响，导致散热系统为高延迟系统。参数不适宜时，燃料电池的温度无法快速稳定，造成温度震荡，波动大，并且，标定工作量也大，短时间内无法完成。
[0004]增加前馈时，如果前馈较小，则对温度的作用较小，如果前馈大，则引起扰动，导致燃料电池的温度出现波动。整车散热器布置、管路阻力均存在差异，不同车型的调节参数不一致，甚至同一批次车辆在不同的运行环境也会有不同，导致控制难度大，难以兼容。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例旨在提供一种车载燃料电池的散热控制方法及装置，用以解决现有技术散热控制难度较大且无法兼容的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种车载燃料电池的散热控制方法，包括如下步骤：
[0007]获取当前时刻燃料电池电堆冷却液出口处的实时水温；
[0008]将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设的温度控制模型，得到散热风扇的初始转速，控制电堆冷却液出口处的散热风扇启动，并以所述初始转速运行；
[0009]监测散热风扇运行后电堆冷却液出口处的实时水温变化；
[0010]根据所述实时水温变化判断当前工况是否满足前馈更新要求，如果不满足，则维持上述预设温度控制模型中的前馈参数不变，控制散热风扇以上一时刻的转速运行，如果满足，则按预设规则更新前馈参数，得出散热风扇的新转速，控制散热风扇以所述新转速运行。
[0011]上述技术方案的有益效果如下：燃料电池不同功率运行情况下，逐步修正前馈，使得前馈转速始终满足所需的散热量，燃料电池的温度可以快速平稳，并且，能够快速解决超调问题，稳定温度，保证每次开机均能快速进入稳定状态。
[0012]基于上述方法的进一步改进，通过如下步骤获得所述目标温度：
[0013]获取当前时刻的环境温度、车速、风速和海拔；
[0014]确定所述环境温度、车速、风速、海拔下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的冷却液出口处的水温范围；
[0015]获取上述水温范围的均值，作为目标温度。
[0016]上述进一步改进方案的有益效果是：对目标温度的获取方法进行了限定，通过上述步骤能够获取当前时刻环境温度、车速、风速、海拔下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的冷却液出口处的水温有效值作为目标温度，为进一步精准调控散热风扇的转速奠定了基础。
[0017]进一步，所述将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速的步骤，进一步包括：
[0018]获取当前时刻电堆冷却液出口处的实时水温与目标温度的差值e(t)；
[0019]将所述差值e(t)输入下面公式中的预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速v(t)
[0020][0021]式中，F
f
为可调前馈参数，初始值为预先存储的avg0，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。
[0022]上述进一步改进方案的有益效果是：对预设温度控制模型进行了限定。该模型中，F
f
的初始值是散热风扇上一次启动运行过程中所用的avg0，因为停车后的工况大多数情况下是与停车之前相同的。F
f
的后续值根据实时水温变化进行调整。
[0023]进一步，所述前馈更新要求包括：
[0024]电堆冷却液出口处的实时水温高于预设的最低散热目标温度；
[0025]所述判断的时刻距散热风扇启动时刻的时间time满足
[0026][0027]式中，m为散热风扇的延迟特性参数，s为标定的延迟特性参数m的倍数。
[0028]上述进一步改进方案的有益效果是：对是否变更F
f
的前馈更新要求进行了限定。通过上述前馈更新要求结合前馈更新方法，对电池的温度稳定速度快，解决了由于散热前馈过小及过大导致温度出现波动的技术问题。
[0029]进一步，所述按预设规则更新前馈参数的步骤，包括：
[0030]通过下面公式计算散热风扇从启动时刻到所述判断的时刻的平均转速avg1[0031][0032]式中，t为时间；
[0033]将所述avg1作为新的前馈参数F
f
，代入预设温度控制模型中。
[0034]上述进一步改进方案的有益效果是：对前馈更新方法进行了限定。通过上述前馈更新方法结合前馈更新要求，可以快速稳定电池的温度，解决了由于散热前馈过小及过大导致温度出现波动的技术问题。
[0035]进一步，该散热控制方法还包括：
[0036]获取启动时刻起电堆冷却液出口处的水温降低指定值所耗费的时间，作为延迟特性参数m；
[0037]获取所述延迟特性参数对应的电堆冷却液出口处的水温变化量k；
[0038]根据上述延迟特性参数m、水温变化量k，以及电堆冷却液出口处的实时水温T(t)，判断是否停止前馈，并根据判断结果实时调整预设温度控制模型的前馈参数F
f
。
[0039]上述进一步改进方案的有益效果是：根据当前风扇控制状态下电堆冷却液出口处的实时水温T(t)，预测是否需要引入前馈控制，如果不需要则将预设温度控制模型中的F
f
值置于0，如果需要则将预设温度控制模型中引入前馈F
f
，则温度在前馈的作用下快速稳定，适应性强，可自动适应环境、车速、海拔等综合因素。
[0040]进一步，所述根据上述延迟特性参数m、水温变化量k，以及当前时刻电堆冷却液出口处的水温T(t)判断是否停止前馈，并根据判断结果实时调整预设温度控制模型的前馈参数F
f
的步骤，进一步包括：
[0041]将延迟特性参数m、水温变化量k，以及当前时刻电堆冷却液出口处的水温T(t)输入下面的评估公式，判断未来预设时间段内所述水温是否会超过目标温度
[0042]T(t)+k
×
m
‑
s
[0043]式中，s为标定的延迟特性参数m的倍数；
[0044]如果T(t)+k
×
m
‑
s≥0，则判定未来预设时间段内所述水温会超过目标温度，不停止前馈；
[0045]如果则判定未来预设时间段内所述水温不会超过目标温度，停止前馈，并将下一时刻预设温度控制模型中的F
f
设置为0。
[0046]上述进一步改进方案的有益效果是：对是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取当前时刻燃料电池电堆冷却液出口处的实时水温；将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设的温度控制模型，得到散热风扇的初始转速，控制电堆冷却液出口处的散热风扇启动，并以所述初始转速运行；监测散热风扇运行后电堆冷却液出口处的实时水温变化；根据所述实时水温变化判断当前工况是否满足前馈更新要求，如果不满足，则维持上述预设温度控制模型中的前馈参数不变，控制散热风扇以上一时刻的转速运行，如果满足，则按预设规则更新前馈参数，得出散热风扇的新转速，控制散热风扇以所述新转速运行。2.根据权利要求1所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，通过如下步骤获得所述目标温度：获取当前时刻的环境温度、车速、风速和海拔；确定所述环境温度、车速、风速、海拔下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的冷却液出口处的水温范围；获取上述水温范围的均值，作为目标温度。3.根据权利要求1或2所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速的步骤，进一步包括：获取当前时刻电堆冷却液出口处的实时水温与目标温度的差值e(t)；将所述差值e(t)输入下面公式中的预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速v(t)式中，F
f
为可调前馈参数，初始值为预先存储的avg0，K
p
为比例系数，K
i
为积分系数。4.根据权利要求3所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述前馈更新要求包括：电堆冷却液出口处的实时水温高于预设的最低散热目标温度；所述判断的时刻距散热风扇启动时刻的时间time满足time＞m
×
s式中，m为散热风扇的延迟特性参数，s为标定的延迟特性参数m的倍数。5.根据权利要求4所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述按预设规则更新前馈参数的步骤，进一步包括：通过下面公式计算散热风扇从启动时刻到所述判断的时刻的平均转速avg1式中，t为时间；将所述avg1作为新的前馈参数F
f
，代入预设温度控制模型中。6.根据权利要求1
‑
2、4
‑
5之一所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：获取启动时刻起电堆冷却液出口处的水温降低指定值所耗费的时间，作为延迟特性参数m；
获取所述延迟特性参数对应的电堆冷却液出口处的水温变化量k；根据上述延迟特性参数m、水温变化量k，以及电...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩竹，赵兴旺，
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：
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