多层燃料电池控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多层燃料电池控制系统，包括运行参数获取模块、燃料电池控制器、冷却水系统、空调系统、燃料电池总成；燃料电池总成包括多个独立运行的单层燃料电堆，单层燃料电堆连接有氢气进气管和空气进气管，多个氢气进气管并联，多个空气进气管并联。本发明专利技术还公开了一种多层燃料电池控制系统的控制方法，根据电堆冷却水温、环境温度确定冷却水系统、空调系统的需求功率和启动模式，根据车速和油门开度标定得到动力需求功率并得到燃料电池目标输出功率，根据燃料电池目标输出功率和启动模式确定每个单层燃料电堆的工作状态和进气流量。本发明专利技术根据不同运行工况控制参与工作的单层燃料电堆数量和进气量，提高整燃料电池的工作效率。作效率。作效率。

【技术实现步骤摘要】
多层燃料电池控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池供电
，具体地指一种多层燃料电池控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前市场上的氢燃料电池多采用的是整体式空气进气管路和氢气进气管路，应用于以往稳态输出功率的燃料电池系统及常温的使用环境。但是随着燃料电池汽车技术的发展，越来越多的车辆动力架构采用全功率的燃料电池系统及使用在严苛环境温度下，这意味着燃料电池系统越来越多的运行在动态变化的负荷下，对燃料电池系统动态负荷控制精度要求变高，对燃料电池系统在低温等环境下的性能要求也更高。
[0003]中国专利CN102013505A公开了一种车用燃料电池氢气循环系统，燃料电池氢气循环系统包括多点顺序喷射系统、文丘里管、氢气流量计和背压阀，多点顺序喷射系统与文丘里管组合使用，实现燃料电池氢气循环。但是该技术方案只针对燃料电池多气路的氢气循环系统控制，无法对燃料电池电堆运行进行多点、多气道进行控制，不涉及燃料电池电堆运行工况的系统控制。不能根据电堆运行及冷却系统功率需求等工况进行更细致的控制。不能很好的适应动态工况或低温等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层燃料电池控制系统，其特征在于：包括运行参数获取模块(100)、燃料电池控制器(200)、冷却水系统(300)、空调系统(400)、燃料电池总成(500)；所述运行参数获取模块(100)用于获取电堆冷却水温、环境温度、车速和油门开度；所述燃料电池总成(500)包括多个独立运行的单层燃料电堆(510)，所述单层燃料电堆(510)连接有氢气进气管(530)和空气进气管(560)，多个所述氢气进气管(530)并联，多个所述空气进气管(560)并联；所述燃料电池控制器(200)用于在车辆启动阶段，根据电堆冷却水温、环境温度确定冷却水系统(300)、空调系统(400)的需求功率和启动模式，根据车速和油门开度标定得到动力需求功率并得到燃料电池目标输出功率，还用于根据燃料电池目标输出功率和启动模式确定每个单层燃料电堆(510)的工作状态和进气流量。2.根据权利要求1所述的多层燃料电池控制系统，其特征在于：所述燃料电池控制器(200)用于判定：当电堆冷却水温小于0℃且环境温度小于第一温度时，处于极低温冷启动模式，开启冷却水系统(300)并关闭空调系统(400)，禁止车辆行驶，优先开启位于中间的单层燃料电堆(510)；当电堆冷却水温小于0℃且环境温度大于于第一温度且小于0℃，处于低温冷启动模式，开启冷却水系统(300)开启和空调系统(400)，并使空调系统(400)功率小于额定功率，允许车辆行驶。3.根据权利要求2所述的多层燃料电池控制系统，其特征在于：所述燃料电池控制器(200)还用于根据环境温度标定得到动力需求功率修正系数，并对动力需求功率进行修正。4.根据权利要求1所述的多层燃料电池控制系统，其特征在于：所述单层燃料电堆(510)包括极板(511)和位于所述极板(511)两侧的氢气通道(512)和空气通道(515)，所述极板(511)包括多个并排间隔设置的单层直板和多个180
°
的弯曲极板，所述弯曲极板将多个单层直板首尾连接成一个连续结构。5.根据权利要求1所述的多层燃料电池控制系统，其特征在于：所述氢气通道(512)两端分别设有氢气进气口(513)和氢气排气口(514)，所述空气通道(515)两端分别设有空气进气口(516)和空气排气口(517)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方燕华，费上宝，杨璨，熊枝翔，张宏，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：