一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器技术方案

本发明专利技术公开了一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器，其中温度过冲方法包括以下步骤：采集燃料电池的电堆冷却液出口实时温度值等数据，读取调度电流值；计算冷却液升温速率，查表读取该调度电流值对应的冷却液出口目标温度值及温差设定值、升温速率设定值和初始风扇个数；判断目标温度值与实时温度值之差是否小于温差设定值，若小于则判断升温速率计算值是否大于升温速率设定值；若是则计算风扇占空比，否则判断风扇是否启动；若是则计算风扇占空比，否则根据风扇启动延迟时间提前启动风扇，再计算风扇占空比；最后输出风扇占空比控制风扇转速。本发明专利技术可解决冷却液温度过冲情况，从而满足燃料电池水热平衡及寿命需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器。

技术介绍

[0002]针对不同膜电极，燃料电池需在不同电流调度点选择合适的温度操作点，通过精细化的水热管理提升燃料电池的性能、稳定性及寿命。现有燃料电池控制技术主要针对燃料电池温度进行闭环控制，没有考虑不同功率的升温速率，风扇首次启动延迟时间等情况，实际温度达到目标温度时，散热不及时导致温度过冲，甚至严重超温，影响燃料电池内部的水热平衡，导致燃料电池的性能、稳定性及寿命变差。

技术实现思路

[0003]为了更加快速、精准的控制燃料电池冷却液温度，本专利技术提出一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法、系统及其控制器，在冷却液温度达到对应功率点目标温度前，考虑了不同功率变载情况下升温及风扇响应时间，可解决首次到达目标温度、不同功率变载的升温速率以及风扇启动延时造成的温度过冲情况，从而满足燃料电池水热平衡及寿命需求。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制燃料电池冷却液温度过冲方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集燃料电池的电堆冷却液出口实时温度值、电堆输出电流及输出电压，采集环境温度，读取调度电流值；S2.计算冷却液升温速率，查表读取该调度电流值对应的冷却液出口目标温度值、该调度电流值对应的温差设定值、升温速率设定值和初始风扇个数；S3.判断冷却液出口目标温度值与冷却液出口实时温度值之差是否小于温差设定值，若是则执行步骤S4，否则执行步骤S2；S4.判断升温速率计算值是否大于升温速率设定值，若是则执行步骤S7，否则执行步骤S5；S5.判断风扇是否启动，若是则执行步骤S7，否则执行步骤S6；S6.根据升温速率计算到达冷却液出口目标温度值所需时间，查表读取风扇启动延迟时间，提前启动风扇，再执行步骤S7；S7.根据步骤S1采集的电堆输出电流及输出电压计算燃料电池的产热功率，再根据燃料电池的产热功率、环境温度、风扇个数和风扇风量曲线计算风扇初始占空比；根据冷却液出口目标温度值和冷却液出口实时温度值的差值，通过PI控制算法得到风扇调节占空比；由风扇初始占空比和风扇调节占空比之和得到风扇占空比，再执行步骤S8；S8.输出风扇占空比控制风扇转速，将电堆产生的热量带出，达到温度平衡。2.根据权利要求1所述的抑制燃料电池冷却液温度过冲方法，其特征在于，步骤S7中，通过燃料电池的输出电压和输出电流计算燃料电池的产热功率，根据燃料电池的产热功率和风扇入口的环境温度得到燃料电池所需的散热风量，再根据散热风量和风扇风量曲线计算风扇初始占空比。3.一种抑制燃料电池冷却液温度过冲的控制器，其特征在于，包括：采集模块，用于采集燃料电池的电堆冷却液出口实时温度值、电堆输出电流及输出电压，采集环境温度，读取调度电流值；查表读取该调度电流值对应的冷却液出口目标温度值、调度该调度电流值对应的温差设定值、升温速率设定值和初始风扇个数；判断模块，用于判断冷却液出口目标温度值与冷却液出口实时温度值之差是否小于温差设定值，若大于或等于温差设定值，则转至采集模块；若小于温差设定值，则计算冷却液升温速率，判断升温速率计算值是否大于升温速率设定值，若大于升温速率设定值，则转至计算模块；若小于或等于升温速率设定值，则判断风扇是否启动，若启动则转至计算模块；若未启动，则根据升温速率计算到达冷却液出口目标温度值所需时间，查表读取风扇启动延迟时间，提前启动风扇，再转至计算模块；计算模块，用于根据采集模块所采集的电堆输出电流及输出电压计算燃料电池的产热功率，再根据燃料电池的产热功率、环境温度、风扇个数和风扇风量曲线计算风扇初始占空比；并根据冷却液出口目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐刚，刘煜，练勇，谢光有，胡军，
申请(专利权)人：东方电气成都氢燃料电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：