本发明专利技术提出了一种燃料电池及其系统的控制方法、控制装置、介质和车辆。其中，该控制方法包括：在散热模式下，确定冷却装置的目标散热量、电堆的出口冷却液温度以及进入冷却装置的冷却液流量；根据冷却装置的目标散热量、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却装置的驱动值；根据驱动值驱动冷却装置运行，以使电堆的入口冷却液温度达到目标温度。本发明专利技术提供的控制方法，可针对系统在功率波动条件下进行主动散热控制，比如在检测到系统功率波动值较大时，进入主动散热模式，由此能够保证系统在合适温度下运行，更加迅速有效防止系统出现超温或低温情况。温或低温情况。温或低温情况。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池及其系统的控制方法、控制装置、介质和车辆
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池及其系统的控制方法、控制装置、介质和车辆。
技术介绍
[0002]关于燃料电池系统温度控制，大部分系统都采用PID反馈控制的方式，这种控制方式在系统功率波动小，产热量变化小的情况下能够将冷却液温度控制在目标值附近。但是在功率波动大的情况下，由于系统产热和散热的时间差，导致在传感器观测到温度进行PID反馈调节时，电堆运行实际温度已经处于超温或低温的状态，不利于电堆运行。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决或者改善现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术第一方面提供了一种燃料电池系统的控制方法。
[0005]本专利技术第二方面提供了一种燃料电池系统的控制装置。
[0006]本专利技术第三方面提供了一种燃料电池系统的控制装置。
[0007]本专利技术第四方面提供了一种燃料电池。
[0008]本专利技术第五方面提供了一种可读存储介质。
[0009]本专利技术第六方面提供了一种车辆。
[0010]有鉴于此，根据本专利技术的第一方面，提出了一种燃料电池系统的控制方法，燃料电池系统包括电堆和冷却装置，控制方法包括：在散热模式下，确定冷却装置的目标散热量、电堆的出口冷却液温度以及进入冷却装置的冷却液流量；根据冷却装置的目标散热量、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却装置的驱动值；根据驱动值驱动冷却装置运行，以使电堆的入口冷却液温度达到目标温度。
[0011]本专利技术提供的燃料电池系统的控制方法，在散热模式下，通过确定燃料电池系统的散热量需求，可以确定冷却装置的目标散热量，通过目标散热量、电堆的出口冷却液温度和进入冷却装置的冷却液流量可以确定冷却装置的驱动值，从而对冷却装置进行散热控制。本专利技术不仅可以实现对燃料电池系统的散热控制，还可针对系统在功率波动条件下进行主动散热控制，比如在检测到系统功率波动值较大时，进入主动散热模式，由此能够保证系统在合适温度下运行，更加迅速有效防止系统出现超温或低温情况。
[0012]根据本专利技术的上述燃料电池系统的控制方法，还可以具有以下技术特征：
[0013]在上述技术方案中，还包括：确定燃料电池系统的系统功率，并计算系统功率在预设时间内的波动值；当波动值大于第一阈值时，进入散热模式。
[0014]在该技术方案中，通过确定燃料电池系统的系统功率，并计算系统功率在预设时间内的波动值，将波动值与对应的第一阈值进行比较，判断系统是否出现功率波动较大的情况。在波动值大于第一阈值时，认为系统功率波动较大，此时进入散热模式，实现对冷却装置的前馈控制，保证系统在合适温度下运行。
[0015]在上述任一技术方案中，确定冷却装置的目标散热量的步骤，具体包括：确定电堆的运行参数；根据运行参数确定电堆的产热量、空气侧散热量、冷却侧散热量；根据产热量、空气侧散热量以及冷却侧散热量确定目标散热量。
[0016]在该技术方案中，在确定冷却装置的目标散热量时，通过电堆的运行参数计算电堆所需散热量。具体地，通过电堆的运行参数可计算出系统的产热量、空气侧散热量以及冷却侧散热量，由此，可计算出系统所需的散热量，也就是需要冷却装置提供的目标散热量。本专利技术基于电堆本征特征进行散热量计算，控制精度高，鲁棒性好，能够更加快速实现功率波动情况下温度收敛于目标温度。
[0017]在上述任一技术方案中，根据运行参数确定电堆的产热量、空气侧散热量、冷却侧散热量的步骤，具体包括：根据电堆的输出电流值、电堆的输出电压值确定产热量；根据电堆的入口空气温度、电堆的出口空气温度以及进入电堆的空气流量确定空气侧散热量；根据电堆的入口冷却液温度、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却侧散热量。
[0018]在该技术方案中，在根据电堆的运行参数确定电堆的产热量、空气侧散热量、冷却侧散热量时，一方面可根据电堆的输出电流值及输出电压值确定系统总的产热量。另一方面可根据电堆的入口空气温度、出口空气温度以及进入电堆的空气流量确定空气侧散热量，再一方面可根据电堆的入口冷却液温度、出口冷却液温度以及进入冷却装置的冷却液流量确定冷却侧散热量。整个系统需要冷却装置提供的目标散热量就是产热量与空气侧散热量及冷却侧散热量的差值。
[0019]在上述任一技术方案中，根据冷却装置的目标散热量、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却装置的驱动值的步骤，具体包括：获取环境温度，并计算出口冷却液温度与环境温度的温差；根据预设对应关系确定与目标散热量、温差、冷却液流量对应的驱动值；其中，预设对应关系为电堆的出口冷却液温度与环境温度的温差、冷却装置的目标散热量以及进入冷却装置的冷却液流量与冷却装置的驱动值的对应关系。
[0020]在该技术方案中，在根据冷却装置的目标散热量、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却装置的驱动值时，可由目标散热量、环境温度、出口冷却液温度以及冷却液流量进行确定。具体地，可通过预设对应关系确定出与目标散热量、出口冷却液温度和环境温度的差值、冷却液流量对应的驱动值。
[0021]其中，预设对应关系为电堆的出口冷却液温度与环境温度的温差、冷却装置的目标散热量、进入冷却装置的冷却液流量与冷却装置的驱动值之间的对应关系。
[0022]在上述任一技术方案中，驱动值包括目标功率或与目标功率对应的占空比。
[0023]在该技术方案中，驱动值包括目标功率或与目标功率对应的占空比，但不限于此。
[0024]在上述任一技术方案中，在根据驱动值驱动冷却装置运行的步骤之后，还包括：获取电堆的入口冷却液温度，并判断入口冷却液温度是否达到目标温度；当入口冷却液温度达到目标温度，且维持预设时长时，退出散热模式。
[0025]在该技术方案中，在根据驱动值对冷却装置进行散热控制之后，通过获取并判断电堆的入口冷却液温度是否达到目标温度，实现对入口冷却液温度进行监测。当入口冷却液温度达到目标温度且维持预设时长时，退出散热模式，由此可保证系统在合适温度下运行。
[0026]本专利技术第二方面提供了一种燃料电池系统的控制装置，包括：存储器，存储有程序
或指令；处理器，处理器执行程序或指令时实现如上述任一技术方案的燃料电池系统的控制方法的步骤。
[0027]本专利技术提供的燃料电池系统的控制装置，包括存储器和处理器。其中，存储器存储有程序或指令，处理器执行上述程序或指令时，能够实现如上述任一技术方案的燃料电池系统的控制方法的步骤。因此，该燃料电池系统的控制装置具有该燃料电池系统的控制方法的全部有益技术效果，在此不再一一论述。
[0028]本专利技术第三方面提供了一种燃料电池系统的控制装置，燃料电池系统包括电堆和冷却装置，控制装置包括：确定单元，用于在散热模式下，确定冷却装置的目标散热量、电堆的出口冷却液温度以及进入冷却装置的冷却液流量；控制单元，用于根据冷却装置的目标散热量、出口冷却液温度以及冷却液流量确定冷却装置的驱动值；根据驱动值驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括电堆和冷却装置，所述控制方法包括：在散热模式下，确定所述冷却装置的目标散热量、所述电堆的出口冷却液温度以及进入所述冷却装置的冷却液流量；根据所述冷却装置的目标散热量、所述出口冷却液温度以及所述冷却液流量确定所述冷却装置的驱动值；根据所述驱动值驱动所述冷却装置运行，以使所述电堆的入口冷却液温度达到目标温度。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，还包括：确定所述燃料电池系统的系统功率，并计算所述系统功率在预设时间内的波动值；当所述波动值大于第一阈值时，进入所述散热模式。3.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，所述确定所述冷却装置的目标散热量的步骤，具体包括：确定所述电堆的运行参数；根据所述运行参数确定所述电堆的产热量、空气侧散热量、冷却侧散热量；根据所述产热量、所述空气侧散热量以及所述冷却侧散热量确定所述目标散热量。4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行参数确定所述电堆的产热量、空气侧散热量、冷却侧散热量的步骤，具体包括：根据所述电堆的输出电流值、所述电堆的输出电压值确定所述产热量；根据所述电堆的入口空气温度、所述电堆的出口空气温度以及进入所述电堆的空气流量确定所述空气侧散热量；根据所述电堆的入口冷却液温度、所述出口冷却液温度以及所述冷却液流量确定所述冷却侧散热量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述冷却装置的目标散热量、所述出口冷却液温度以及所述冷却液流量确定所述冷却装置的驱动值的步骤，具体包括：获取环境温度，并计算所述出口冷却液温度与所述环境温度的温差；根据预设对应关系确定与所述目标散热量、所述温差、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓光荣，王江林，辛小超，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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