CN109435779A - 燃料电池车的启动方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃料电池车的启动方法和系统，包括：使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭；判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“是”，开启瓶口组件阀；判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“是”，使得燃料电池车完全通电，动力电池开始工作并且燃料电池具备开机条件。本发明的方法和系统可以提高燃料电池寿命及性能，有利于快速推进新能源汽车产业化。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池车技术领域，更具体而言，涉及燃料电池车的启动方法和系统。
背景技术
当前，氢燃料电池汽车技术日趋发展成熟，作为一种零污染、零排放的新能源汽车，氢燃料电池汽车已经越来越多的进入到了交通系统，得到公众的广泛认可。燃料电池车以氢气为燃料，通过燃料发动机，将化学能高效转化为电能从而驱动汽车，整个过程仅排出纯净的水，因而是不久的将来取代传统化石燃料汽车的最理想的节能环保型零排放交通工具。
在燃料电池车辆中，车载氢系统作为燃料电池发动机的氢气供应装置，是能源载体氢气的储存装置和供给装置。
现有的燃料电池发动机在异常关断过程或异常关断再次启停过程中，车载氢系统极易出现供氢压力漂移现象，往往会引起氢气供应的不均质，系统的性能容易遭到破坏，从而需要对车载氢系统启停进行控制以为燃料电池发动机提供均质氢气供应，确保系统性能稳定。另外，氢气由于其易燃、易爆及强渗透等特殊性，提供合理的启动方法作为燃料电池车辆氢安全管理势在必行。
综上所述，需要提供燃料电池车的启动方法和系统，其能够克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种燃料电池车的启动方法和系统，其能够克服现有技术的缺陷。本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现。
本发明的一个实施方式提供了一种燃料电池车的启动方法，所述启动方法包括多个步骤：
步骤1：使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；
步骤2：使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭；
步骤3：判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“是”，执行步骤4；
步骤4：开启瓶口组件阀；
步骤5：判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“是”，执行步骤6；以及
步骤6：使得燃料电池车完全通电，动力电池开始工作并且燃料电池具备开机条件。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动方法，其中所述判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“否”，执行下列步骤；
步骤7：关闭电磁阀；以及
步骤9：向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动方法，其中判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“否”，执行下列步骤：
步骤8：关闭电磁阀和瓶口组件阀，然后执行步骤9。
本发明的一个实施方式提供了一种用于燃料电池车的启动系统，其中所述启动系统包括供氢组件、储氢组件、注氢组件、燃料电池发动机和控制器，储氢组件包括多个储氢气瓶和多个瓶口组件阀，每个瓶口组件阀上均设有检测器和压力变送器，供氢组件包括电磁阀、安全阀和手动阀，安全阀上设有压力变送器，注氢组件通过管路分别与供氢组件的电磁阀和储氢组件的多个瓶口组件阀连通，每个瓶口组件阀分别与一个储氢气瓶连通，电磁阀通过管路与安全阀连通，电磁阀还通过三通管路与手动阀和燃料电池发动机连通，控制器分别与电磁阀、瓶口组件阀、瓶口组件阀的检测器和压力变送器、安全阀上的压力变送器电和燃料电池发动机电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的用于燃料电池车的启动系统，其中所述燃料电池车的启动系统在启动时：控制器使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；控制器使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭组件阀；当控制器根据瓶口组件阀的检测器的检测数据判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度在设定的安全范围内时，控制器开启瓶口组件阀；当控制器根据瓶口组件阀的压力变送器和安全阀的压力变送器的监测数据判断供氢管路中氢气的压力在安全设定范围内时，控制器使得燃料电池车完全通电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的用于燃料电池车的启动系统，其中当所述控制器判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度不在设定的安全范围内时，控制器关闭电磁阀并使得燃料电池车断电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的用于燃料电池车的启动系统，其中当所述控制器判断供氢管路中氢气的压力不在安全设定范围内时，控制器关闭电磁阀和瓶口组件阀并向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
本发明的优点在于：该方法通过改变瓶口组件阀和供氢模块中的电磁阀开启顺序及时间，以改善高压气体对管路减压器的冲击，提高供氢压力稳定性和安全性。通过该方法有效控制供氢模块供氢，实现供氢模块与燃料电池的气体压力匹配，不仅可以保证供氢模块氢气均质供应，提高可操作性和安全性，而且可以提高燃料电池寿命及性能，有利于快速推进新能源汽车产业化。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1示出了根据本发明一个实施方式的燃料电池车的启动方法的流程图；
图2示出了根据本发明一个实施方式的燃料电池车的启动系统的框图。
具体实施方式
图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
图1示出了根据本发明一个实施方式的启动方法流程图，所述启动方法包括多个步骤：
步骤1：使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；
步骤2：使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭；
步骤3：判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“是”，执行步骤4；
步骤4：开启瓶口组件阀；
步骤5：判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“是”，执行步骤6；以及
步骤6：使得燃料电池车完全通电，动力电池开始工作并且燃料电池具备开机条件。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动方法，其中所述判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“否”，执行下列步骤；
步骤7：关闭电磁阀；以及
步骤9：向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动方法，其中判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“否”，执行下列步骤：
步骤8：关闭电磁阀和瓶口组件阀，然后执行步骤9。
图2示出了示出了根据本发明一个实施方式的燃料电池车的启动系统，其中所述燃料电池车车载氢系统包括供氢组件A、储氢组件B、注氢组件C、燃料电池发动机D和控制器E，储氢组件B包括多个储氢气瓶B1和多个瓶口组件阀B2，每个瓶口组件阀B2上均设有检测器(未示出)和压力变送器(未示出)，供氢组件A包括电磁阀A1、安全阀A2和手动阀A3，安全阀A2上设有压力变送器(未示出)，注氢组件C通过管路分别与供氢组件A的电磁阀A1和储氢组件B的多个瓶口组件阀B2连通，每个瓶口组件阀B2分别与一个储氢气瓶B1连通，电磁阀A1通过管路与安全阀A2连通，电磁阀A1还通过三通管路与手动阀A3和燃料电池发动机D连通，控制器E分别与电磁阀A1、瓶口组件阀B2、瓶口组件阀B2的检测器和压力变送器、安全阀A2上的压力变送器电和燃料电池发动机D电连接，瓶口组件阀B2的检测器用于检测储氢气瓶B1中氢气的温度和浓度，瓶口组件阀B2的压力变送器和安全阀A2的压力变送器用于检测氢气的压力。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动系统，燃料电池车启动时，所述控制器E使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀A1；控制器E使得瓶口组件阀B2初步开启，并在设定时间随后关闭；当控制器E根据瓶口组件阀B2的检测器的检测数据判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度在设定的安全范围内时，控制器E开启瓶口组件阀B2；当控制器E根据瓶口组件阀B2的压力变送器和安全阀A2的压力变送器的监测数据判断供氢管路中氢气的压力在安全设定范围内时，控制器E使得燃料电池车完全通电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动系统，其中当所述控制器E判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度不在设定的安全范围内时，控制器E关闭电磁阀A1并使得燃料电池车断电。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池车的启动系统，其中当所述控制器E判断供氢管路中氢气的压力不在安全设定范围内时，控制器E关闭电磁阀A1和瓶口组件阀B2向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
根据本发明实施方式提供的燃料电池车的启动方法的优点在于：该方法通过改变瓶口组件阀和供氢模块中的电磁阀开启顺序及时间，以改善高压气体对管路减压器的冲击，提高供氢压力稳定性和安全性。通过该方法有效控制供氢模块供氢，实现供氢模块与燃料电池的气体压力匹配，不仅可以保证供氢模块氢气均质供应，提高可操作性和安全性，而且可以提高燃料电池寿命及性能，有利于快速推进新能源汽车产业化。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种燃料电池车的启动方法，其特征在于,所述启动方法包括多个步骤：
步骤1：使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；
步骤2：使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭；
步骤3：判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“是”，执行步骤4；
步骤4：开启瓶口组件阀；
步骤5：判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“是”，执行步骤6；以及
步骤6：使得燃料电池车完全通电，动力电池开始工作并且燃料电池具备开机条件。
2.根据权利要求1所述的燃料电池车的启动方法，其特征在于，所述步骤3判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度是否在设定的安全范围内，若“否”，执行下列步骤；
步骤7：关闭电磁阀；以及
步骤9：向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
3.根据权利要求2所述的燃料电池车的启动方法，其特征在于，所述步骤5判断供氢管路中氢气的压力是否在安全设定范围内，若“否”，执行下列步骤：
步骤8：关闭电磁阀和瓶口组件阀，然后执行步骤9。
4.一种用于燃料电池车的启动系统，所述启动系统包括供氢组件、储氢组件、注氢组件、燃料电池发动机和控制器，储氢组件包括多个储氢气瓶和多个瓶口组件阀，其特征在于，每个瓶口组件阀上均设有检测器和压力变送器，供氢组件包括电磁阀、安全阀和手动阀，安全阀上设有压力变送器，注氢组件通过管路分别与供氢组件的电磁阀和储氢组件的多个瓶口组件阀连通，每个瓶口组件阀分别与一个储氢气瓶连通，电磁阀通过管路与安全阀连通，电磁阀还通过三通管路与手动阀和燃料电池发动机连通，控制器分别与电磁阀、瓶口组件阀、瓶口组件阀的检测器和压力变送器、安全阀上的压力变送器电和燃料电池发动机电连接。
5.根据权利要求4所述的启动系统，其特征在于，燃料电池车的启动系统在启动时：控制器使得燃料电池车初步通电并开启电磁阀；控制器使得瓶口组件阀初步开启，并在设定时间随后关闭组件阀；当控制器根据瓶口组件阀的检测器的检测数据判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度在设定的安全范围内时，控制器开启瓶口组件阀；当控制器根据瓶口组件阀的压力变送器和安全阀的压力变送器的监测数据判断供氢管路中氢气的压力在安全设定范围内时，控制器使得燃料电池车完全通电。
6.根据权利要求5所述的启动系统，其特征在于，当所述控制器判断储氢气瓶中氢气的温度和车载氢系统外部的氢气浓度不在设定的安全范围内时，控制器关闭电磁阀并使得燃料电池车断电。
7.根据权利要求5所述的启动系统，其特征在于，当所述控制器判断供氢管路中氢气的压力不在安全设定范围内时，控制器关闭电磁阀和瓶口组件阀并向整车控制器反馈使得燃料电池车断电。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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