风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法及装置制造方法及图纸

技术编号:32121118 阅读:32 留言:0更新日期:2022-01-29 19:07
本发明专利技术公开了一种风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法及装置,燃料电池系统包括分离设置的空气供给流道和冷却流道,方法包括以下步骤:在燃料电池启动后,获取燃料电池的实际工作温度;判断实际工作温度是否处于额定工作温度区间;如果未处于实际工作温度区间,则将冷却风扇的转速调整为目标冷却转速,以调整冷却流道的空气流实现燃料电池温度的调控,并将进气风扇的转速调整为目标进气转速,以调整空气供给流道的空气流量实现燃料电池湿度的调控。该方法通过将空气供给流道和冷却流道分离,分别通过调节进气风扇和冷却风扇实现燃料电池流量、湿度控制和温度控制的分离,以更好地维持燃料电池的工作状态。地维持燃料电池的工作状态。地维持燃料电池的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法及装置


[0001]本专利技术涉及燃料电池
,特别涉及一种风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法及装置。

技术介绍

[0002]目前低功率单风机风冷质子交换膜燃料电池阴极空气供给流道与冷却流道共用,导致燃料电池的湿度控制和温度控制相互影响,具体地:在干热的环境中,燃料电池工作温度过高时,需要增大空气流量以降低温度,同时由于燃料电池工作湿度过低,需要降低空气流量以提高湿度;在湿冷的环境中,燃料电池工作温度过低时,需要降低空气流量以提高温度,同时由于燃料电池工作湿度过高,需要提高空气流量以降低湿度。
[0003]因此,相关技术中的控制方式不利于燃料电池的温度和湿度保持在合理的范围内,亟待解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此,本专利技术的一个目的在于提出一种风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法,该方法通过将空气供给流道和冷却流道分离,分别通过调节进气风扇和冷却风扇实现燃料电池流量、湿度控制和温度控制的分离,以更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷式燃料电池系统的温湿度调控方法,其特征在于,所述燃料电池系统包括分离设置的空气供给流道和冷却流道,所述方法包括以下步骤:在燃料电池启动后,获取所述燃料电池的实际工作温度;判断所述实际工作温度是否处于额定工作温度区间;以及如果未处于所述实际工作温度区间,则将冷却风扇的转速调整为目标冷却转速,以调整所述冷却流道的空气流实现所述燃料电池温度的调控,并将进气风扇的转速调整为目标进气转速,以调整所述空气供给流道的空气流量实现所述燃料电池湿度的调控。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将冷却风扇的转速调整为目标冷却转速,以调整所述冷却流道的空气流实现所述燃料电池温度的调控,包括:若所述实际工作温度小于所述额定温度工作区间的最小值,则通过第一目标冷却转速控制所述冷却风扇降低所述冷却流道的空气流量,以将所述实际工作温度提高至所述额定温度工作区间内;若所述实际工作温度大于所述额定温度工作区间的最大值,则通过第二目标冷却转速控制所述冷却风扇提高所述空气供给流道的空气流量,以将所述实际工作温度降低至所述额定温度工作区间内。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一目标冷却转速=α1r
11
,α1的取值范围为75%

95%;所述第二目标冷却转速=β1r
11
,β1的取值范围为105%

125%;其中,r
11
为所述燃料电池处于额定工作温度区间时所述冷却风扇的转速,P
e
为所述燃料电池的电功率,V
C
为所述燃料电池的电压,c
p
为空气的比热容,为所述燃料电池的实际温度与环境温度的差值,q1为所述冷却风扇每圈提供的空气量。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将进气风扇的转速调整为目标进气转速,以调整所述空气供给流道的空气流量实现所述燃料电池湿度的调控,包括:若所述实际工作温度小于所述额定温度工作区间的最小值,则通过第一目标进气转速控制所述进气风扇提高所述冷却流道的空气流量,以将实际工作湿度降低至所述额定湿度工作区间内;若所述实际工作温度大于所述额定温度工作区间的最大值,则通过第二目标进气转速控制所述进气风扇降低所述空气供给流道的空气流量,以将所述实际工作湿度提高至所述额定湿度工作区间内。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一目标进气转速=α2r
12
,α2的取值范围为105%

125%;所述第二目标进气转速=β2r
12
,β2的取值范围为75%

95%;其中,r
12
为所述燃料电池处于额定工作温度区间时所述进气风扇的转速,λ为所述进气风扇供给空气的空气计量数,取值范围为1.5

4,p为所述燃料电池所处当前位置的大气压,为所述燃料电池工作时的相对湿度,P
Sat
为所述额定工作温度区间内温度T0对应的水蒸气饱和蒸汽压,q2为所述进气风扇每圈提供的空气量,P
e
为所述燃料电池的电功率...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓明洪吉超赤骋陈东方胡松王越李跃华郭瑞峰李仁政赵磊唐伟孙旭东袁秋奇
申请(专利权)人:北京格睿能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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