燃料电池系统的流量控制方法技术方案

本申请提供一种燃料电池系统的流量控制方法。燃料电池系统的流量控制方法包括：获取空压机的理论需求流量；获取流量传感器采集的实际流量；基于空压机的理论需求流量和流量传感器采集的实际流量获得流量偏差；基于流量偏差，对燃料电池系统的流量进行调控。本申请的燃料电池系统的流量控制方法，通过获取所述空压机的理论需求流量以及获取所述流量传感器采集的实际流量，基于所述空压机的理论需求流量和所述流量传感器采集的实际流量获得流量偏差，再基于所述流量偏差对所述燃料电池系统的流量进行调控，以使燃料电池系统的流量被合理的调控，避免流量浪费或者流量不足导致系统空耗造成损坏，提高燃料电池系统效率，进而提高燃料电池系统寿命。高燃料电池系统寿命。高燃料电池系统寿命。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统的流量控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池系统的流量控制方法。

技术介绍

[0002]当前国内主要乘用车的能源路线规划的一般为混动和纯电动路线，商用车为混动或者燃料电池的技术路线，燃料电池以氢气为原料，反映的产物为水，在工作过程中不会再额外产生其它污染物排放，且与纯电车辆相比具有续航里程的优势，所以燃料电池更适合作为长途商用车辆的理想能源供给方式。
[0003]在燃料电池的电控系统中，气路的控制对整个系统能否高响应、高稳定的输出电能至关重要；气路控制过程会影响到燃料电池的进气排气流量等关键因素。现有技术中，燃料电池系统的结构设置和系统控制方法不完善，导致燃料电池系统的流量控制不够合理，造成能源浪费或加速电池系统老化等问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述燃料电池系统的结构设置和系统控制方法不完善导致流量控制不够合理的问题，本专利技术设计了一种燃料电池系统的流量控制方法。
[0005]本申请提供了一种燃料电池系统的流量控制方法，所述燃料电池系统包括：电堆、进气管路、排气管路、第一旁路、流量传感器、空压机及进气旁通阀；所述进气管路的一端与所述电堆的进气口连通，另一端为进气端；所述排气管路的一端与所述电堆的排气口连通，另一端为排气端；所述空压机与所述进气管路及所述排气管路均相连通；所述流量传感器位于所述进气管路上，其且位于所述空压机与所述进气端之间；所述第一旁路一端与所述进气管路相连通，另一端与所述排气管路相连通；所述进气旁通阀位于所述第一旁路上；所述燃料电池系统的流量控制方法包括：
[0006]获取所述空压机的理论需求流量；
[0007]获取所述流量传感器采集的实际流量；
[0008]基于所述空压机的理论需求流量和所述流量传感器采集的实际流量获得流量偏差；
[0009]基于所述流量偏差，对所述燃料电池系统的流量进行调控。
[0010]在其中一个实施例中，所述获取所述空压机的理论需求流量，包括：
[0011]获取所述电堆的进气需求流量；
[0012]获取所述空压机的空气轴承的需求流量；
[0013]获取所述进气旁通阀的排气流量；
[0014]基于所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量，得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量。
[0015]在其中一个实施例中，所述基于所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量，得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量，包
括：
[0016]将所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量进行加和，以得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量。
[0017]在其中一个实施例中，所述空气轴承的需求流量为支撑所述空压机的所述空气轴承所需的空气流量。
[0018]在其中一个实施例中，所述获取所述进气旁通阀的排气流量，包括：
[0019]获取所述空压机的最小理论需求流量；
[0020]获取所述电堆修正后的进气需求流量；
[0021]基于所述空压机的最小理论需求流量及所述电堆修正后的进气需求流量，获得所述进气旁通阀的排气流量。
[0022]在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括空压机涡前压力传感器及进堆压力传感器，所述空压机涡前压力传感器位于所述排气管路上，且位于所述第一旁路与所述空压机之间；所述进堆压力传感器位于所述进气管路上，且位于所述电堆的进口处；所述获取所述空压机的最小理论需求流量包括：
[0023]将所述进堆压力传感器侦测的压力值除以所述空压机涡前压力传感器侦测的压力值，以得到压比；
[0024]基于所述压比及所述空压机的固有特性得到所述空压机的最小理论需求流量。
[0025]在其中一个实施例中，所所述燃料电池系统还包括第二旁路及涡轮旁通阀，所述第二旁路两端均与所述排气管路相连通，一端位于所述空压机与所述排气端之间，另一端位于所述空压机与所述第一旁路之间；所述涡轮旁通阀位于所述第二旁路上；所述燃料电池系统的流量控制方法还包括：
[0026]检测所述空压机是否发生喘振；
[0027]若是，则打开所述进气旁通阀及所述涡轮旁通阀进行排气。
[0028]在其中一个实施例中，所述检测所述空压机是否发生喘振包括：
[0029]根据所述空压机的实际转速得到喘振流量；
[0030]基于所述喘振流量判断所述空压机是否发生喘振。
[0031]在其中一个实施例中，当需要打开所述进气旁通阀时，基于喷管等熵流动方程得到所述进气旁通阀的控制因子，基于所述控制因子控制所述进气旁通阀的开度。
[0032]在其中一个实施例中，所述基于所述流量偏差，对所述燃料电池系统的流量进行调控包括：
[0033]基于所述流量偏差，对所述空压机的转速进行调控，以对所述燃料电池系统的流量进行调控。
[0034]本专利技术的燃料电池系统的流量控制方法，通过获取所述空压机的理论需求流量以及获取所述流量传感器采集的实际流量，基于所述空压机的理论需求流量和所述流量传感器采集的实际流量获得流量偏差，再基于所述流量偏差对所述燃料电池系统的流量进行调控，以使燃料电池系统的流量被合理的调控，避免流量浪费或者流量不足导致系统空耗造成损坏，可以帮助改善燃料电池系统的日常运作情况，提高燃料电池系统效率，进而提高燃料电池系统寿命。
附图说明
[0035]图1是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的流量控制方法的流程示意图；
[0036]图2是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的结构示意图；
[0037]图3是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的流量控制方法中的获取空压机的理论需求流量的流程示意图；
[0038]图4是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的流量控制方法中的获取进气旁通阀的排气流量的流程示意图；
[0039]图5是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的流量控制方法中的获取空压机的最小理论需求流量的流程示意图；
[0040]图6是本专利技术一个实施例中燃料电池系统的流量控制方法中的检测空压机是否发生喘振的流程示意图。
[0041]附图标记说明：
[0042]1、电堆；21、进气管路；211、进气端；22、排气管路；221、排气端；23、第一旁路；24、第二旁路；25、第三旁路；31、进堆压力传感器；32、排气节流阀；33、涡轮旁通阀；34、涡前压力传感器；41、流量传感器；42、进气旁通阀；51、加湿器；52、加湿器旁通阀；53、湿度传感器；6、空压机；61、第一涡轮；62、第二涡轮；63、可变喷嘴涡轮增压器；7、空气滤网；8、中冷器； 9、水汽分离器；10、进堆截止阀；11、出堆截止阀；12、控制器。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的流量控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括：电堆、进气管路、排气管路、第一旁路、流量传感器、空压机及进气旁通阀；所述进气管路的一端与所述电堆的进气口连通，另一端为进气端；所述排气管路的一端与所述电堆的排气口连通，另一端为排气端；所述空压机与所述进气管路及所述排气管路均相连通；所述流量传感器位于所述进气管路上，其且位于所述空压机与所述进气端之间；所述第一旁路一端与所述进气管路相连通，另一端与所述排气管路相连通；所述进气旁通阀位于所述第一旁路上；所述燃料电池系统的流量控制方法包括：获取所述空压机的理论需求流量；获取所述流量传感器采集的实际流量；基于所述空压机的理论需求流量和所述流量传感器采集的实际流量获得流量偏差；基于所述流量偏差，对所述燃料电池系统的流量进行调控。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的流量控制方法，其特征在于，所述获取所述空压机的理论需求流量，包括：获取所述电堆的进气需求流量；获取所述空压机的空气轴承的需求流量；获取所述进气旁通阀的排气流量；基于所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量，得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的流量控制方法，其特征在于，所述基于所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量，得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量，包括：将所述电堆的进气需求流量、所述空气轴承的需求流量及所述进气旁通阀的排气流量进行加和，以得到所述燃料电池系统的空压机的理论需求流量。4.根据权利要求2所述的燃料电池系统的流量控制方法，其特征在于，所述空气轴承的需求流量为支撑所述空压机的所述空气轴承所需的空气流量。5.根据权利要求2所述的燃料电池系统的流量控制方法，其特征在于，所述获取所述进气旁通阀的排气流量，包括：获取所述空压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁，周申申，张鹏，王明卿，张宇，郭睿，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：