本申请涉及一种燃料电池的吹扫控制方法、装置、车辆及存储介质，其中，方法包括：在燃料电池处于吹扫模式时，采集当前车辆所处环境的环境参数，并获取当前车辆的停放时长；基于环境参数和停放时长计算初始氮气积累量，并根据初始氮气积累量计算循环管路中的氮气总积累量；基于氮气总积累量，匹配燃料电池的最佳吹扫动作，并按照最佳吹扫动作吹扫循环管路中的氮气。本申请实施例可以直观稳定地估算车辆行驶过程中的氮气总积累量，从而控制车辆进行吹扫动作，以提高车辆燃料电池的氢气利用率，从而提高燃料电池系统效率。而提高燃料电池系统效率。而提高燃料电池系统效率。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池的吹扫控制方法、装置、车辆及存储介质
[0001]本申请涉及燃料电池
，特别涉及一种燃料电池的吹扫控制方法、装置、车辆及存储介质。
技术介绍
[0002]燃料电池汽车由于其零碳排放特性已经成为了世界上最受关注的可持续能源，尽管已经有许多的燃料电池系统在运行，但是同样存在许多的挑战阻碍了商业化的进程，其中，燃料电池系统效率的提升是主要的解决途径之一。
[0003]燃料电池系统的效率是电压效率、热力学效率和燃料利用效率的乘积，其中电压效率是存在上限的，及实际电压和理论电压的比值，热力学效率是一个固定值，燃料利用率即氢气的使用效率，在这三个因素中，提升燃料的利用率对于提升系统的效率是具有直接的效果。
[0004]燃料的利用率即氢气的利用率，理想情况下，氢气吹扫的目的是为了提高阳极循环管路中氢气的浓度，将多余的杂质排出反应容积内，因此，在实际使用过程中，通常按照一定的频率将氢气排出阳极端，合理的计算阳极循环管路中的氮气的具体数量，作为氢气吹扫的关键指标具有重大意义。
[0005]相关技术中，申请号为：CN113555592 A，专利技术名称为燃料电池系统的氮气浓度自适应控制方法。提出了一种燃料电池系统的氮气浓度自适应控制方法，通过在线的扩散系数获取，得出电堆在不同生命周期状态下的膜的氢气气体扩散系数，通过氢气和氮气之间的转化关系，从而得到氮气的气体扩散系数，利用其调整系统的标定参数，从而得到燃料电池系统性能和耐久性的最优控制效果。
[0006]申请号为：CN 107946614 B，专利技术名称为质子交换膜燃料电池阳极氮气吹扫策略的设计方法。公开了一种质子交换膜燃料电池阳极氮气吹扫策略的设计方法，定义判断了吹扫策略优劣性的指标，在不同电池运行工况下提供合适、优异的吹扫策略。通过比较能量利用率和燃料浪费率两项指标判定扫气策略的优异性，衡量吹扫策略优劣性的指标
‑
能量利用率和燃料浪费率。通过对实际燃料电池工况进行扫气策略设计，可以提高燃料电池能量转化效率，也减少了氢气燃料的浪费排放，实现质子交换膜燃料电池阳极内氮气吹扫策略的优化。
[0007]申请号为：CN 106549176 B，专利技术名称为GEN2阳极氢气浓度估算的验证和校正。提出了一种用于验证燃料电池堆的阳极中氢气浓度的估算，并且如果识别出误差，则校正该估算的系统和方法，其中该方法包括将来自氢气虚拟传感器的测量与采用气体浓度估算模型确定的氢气浓度的估算进行比较。
[0008]综上所述，在燃料电池汽车运行过程中，缺乏直接稳定地估算循环管道中氮气浓度的方法，使得氢气的利用率较低，难以提高燃料电池系统效率，有待改进。
技术实现思路
[0009]本申请提供一种燃料电池的吹扫控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中，缺乏直接稳定地估算循环管道中氮气浓度的方法，使得氢气的利用率较低，难以提高燃料电池系统效率的技术问题。
[0010]本申请第一方面实施例提供一种燃料电池的吹扫控制方法，包括以下步骤：在燃料电池处于吹扫模式时，采集当前车辆所处环境的环境参数，并获取所述当前车辆的停放时长；基于所述环境参数和所述停放时长计算初始氮气积累量，并根据所述初始氮气积累量计算循环管路中的氮气总积累量；以及基于所述氮气总积累量，匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，并按照所述最佳吹扫动作吹扫循环管路中的氮气。
[0011]根据上述技术手段，本申请实施例可以直观稳定地估算车辆行驶过程中的氮气总积累量，从而控制车辆进行吹扫动作，以提高车辆燃料电池的氢气利用率，从而提高燃料电池系统效率。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述氮气总积累量匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，包括：计算所述循环管路中当前时刻的氮气浓度和初始时刻的氮气浓度之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一预设阈值的同时，计算所述循环管路中当前时刻的相对变化率和之前任一时刻的相对变化率之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第二预设阈值；如果所述第一差值大于所述第一预设阈值且所述第二差值大于所述第二预设阈值时，则查询预设关系图，得到所述循环管路的电磁阀的最优开度。
[0013]根据上述技术手段，本申请实施例可以基于当前时刻循环管路中的氮气浓度、氮气变化率，确定相应的电磁阀开度，以实现最大程度的排出氢气内的杂质。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述氮气总积累量匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，还包括：基于所述最优开度，计算任一时间段内的开度变化的平均值，以得到对应的平均值变化率；当所述平均值大于第三预设阈值，且所述平均值变化率大于第四预设阈值时，调节供氢阀总成，将阳极循环氢气管道中的循环气体和纯氢气混合通入电堆。
[0015]根据上述技术手段，本申请实施例可以基于电磁阀的开度变化的平均值得到对应的平均值变化率，以调节供氢阀总成，从而提高氢气利用率。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于所述环境参数和所述停放时长计算初始氮气积累量，包括：将所述环境参数和所述停放时长输入至预先构建的积累量计算模型，输出所述初始氮气积累量，其中，所述积累量计算模型由多个时间停放段中氮气浓度训练得到。
[0017]根据上述技术手段，本申请实施例可以建立积累量计算模型，以计算初始氮气积累量。
[0018]可选地，在本申请的一个实施例中，所述氮气总积累量的计算公式为：
[0019][0020]其中，N
N2_total
表示所述循环管路中的氮气总积累量，N
N2_initial
表示所述初始氮气积累量，m
N2
表示氮气的穿透速率，ΔT1表示电磁阀关闭期间的总时间，表示吹扫时刻氮气的流通速率，ΔT2表示吹扫的时间间隔。
[0021]本申请第二方面实施例提供一种燃料电池的吹扫控制装置，包括：采集模块，用于
在燃料电池处于吹扫模式时，采集当前车辆所处环境的环境参数，并获取所述当前车辆的停放时长；计算模块，用于基于所述环境参数和所述停放时长计算初始氮气积累量，并根据所述初始氮气积累量计算循环管路中的氮气总积累量；以及控制模块，用于基于所述氮气总积累量，匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，并按照所述最佳吹扫动作吹扫循环管路中的氮气。
[0022]可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块包括：第一计算单元，用于计算所述循环管路中当前时刻的氮气浓度和初始时刻的氮气浓度之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一预设阈值的同时，计算所述循环管路中当前时刻的相对变化率和之前任一时刻的相对变化率之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第二预设阈值；查询单元，用于如果所述第一差值大于所述第一预设阈值且所述第二差值大于所述第二预设阈值时，则查询预设关系图，得到所述循环管路的电磁阀的最优开度。
[0023]可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块还包括：第二计算单元，用于基于所述最优开度，计算任一时间段内的开度变化的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的吹扫控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在燃料电池处于吹扫模式时，采集当前车辆所处环境的环境参数，并获取所述当前车辆的停放时长；基于所述环境参数和所述停放时长计算初始氮气积累量，并根据所述初始氮气积累量计算循环管路中的氮气总积累量；以及基于所述氮气总积累量，匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，并按照所述最佳吹扫动作吹扫循环管路中的氮气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述氮气总积累量匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，包括：计算所述循环管路中当前时刻的氮气浓度和初始时刻的氮气浓度之间的第一差值，并判断所述第一差值是否大于第一预设阈值的同时，计算所述循环管路中当前时刻的相对变化率和之前任一时刻的相对变化率之间的第二差值，并判断所述第二差值是否大于第二预设阈值；如果所述第一差值大于所述第一预设阈值且所述第二差值大于所述第二预设阈值时，则查询预设关系图，得到所述循环管路的电磁阀的最优开度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述氮气总积累量匹配所述燃料电池的最佳吹扫动作，还包括：基于所述最优开度，计算任一时间段内的开度变化的平均值，以得到对应的平均值变化率；当所述平均值大于第三预设阈值，且所述平均值变化率大于第四预设阈值时，调节供氢阀总成，将阳极循环氢气管道中的循环气体和纯氢气混合通入电堆。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境参数和所述停放时长计算初始氮气积累量，包括：将所述环境参数和所述停放时长输入至预先构建的积累量计算模型，输出所述初始氮气积累量，其中，所述积累量计算模型由多个时间停放段中氮气浓度训练得到。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮气总积累量的计算公式为：其中，N
N2_otal
表示所述循环管路中的氮气总积累量，N
N2_ial
表示所述初始氮气积累量，m
N2
表示氮气的穿透...
【专利技术属性】
技术研发人员：李煜，曾韬，陈金锐，冉洪旭，
申请(专利权)人：重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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