CN111082095B - 冷却液流量控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种冷却液流量控制方法、装置及存储介质，该方法根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值；如果冷却液回路的冷却液的期望流量值位于冷却液回路的冷却液流量范围，则根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。由于冷却液流量范围、与冷却液出入口处的冷却液的温差范围相关，因此，上述所确定的冷却液的期望流量值，既能够满足冷却液出入口处的冷却液的温差保持在一定范围内，避免温差过大损坏电堆，还能够满足冷却液与空气入口处的压力差保持在一定范围内，避免冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆。本发明相比于现有技术能够提高电堆的寿命。

Description

冷却液流量控制方法、装置及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种冷却液流量控制方法、装置及存储介质。

背景技术

氢燃料电池是一种将化学能转化为电能的电化学发电装置，氢燃料电池的结构主要包括电堆、氢气回路、空气回路、冷却液回路和外电路回路。其工作过程为：在电堆阳极(电堆靠近氢气回路的一端)，氢分子从氢气回路进入电堆，在阳极催化剂的作用下氢分子解离为氢离子并释放出电子，电子通过外电路回路进入电堆阴极(电堆靠近空气回路的一端)。在电堆阴极，氧分子从空气回路进入电堆，在催化剂的作用下氧分子与氢离子，以及通过外电路回路到达的电子发生化学反应生成水，该过程中，电子在外电路回路就形成了电流。

在冷却液回路中，在水泵的压力作用下，冷却液存储装置中的冷却液从电堆的冷却液入口流入电堆，再从电堆的冷却液出口流出电堆，冷却液吸收化学反应释放的热量温度升高，从而使得冷却液在电堆的冷却液入口和电堆的冷却液出口之间形成温差。如果冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差过大，则会损坏电堆，影响电堆寿命。由于冷却液在电堆的冷却液入口和电堆的冷却液出口之间的温差，与冷却液的流量负相关，现有技术中，为了保持上述温差保持在预设范围内，一般通过控制水泵的转速使冷却液的流量维持在冷却液流量范围内，从而避免温差过大损坏电堆。

冷却液的流量与冷却液的压力相关，冷却液的流量越大，冷却液的压力也就越大。使上述温差保持在预设范围内的冷却液的流量，可能会导致冷却液的压力过大，使冷却液与空气入口处的压力差过大，也会损坏电堆影响电堆寿命。

发明内容

本发明实施例提供一种冷却液流量控制方法、装置及存储介质，以避免出现因冷却液的压力过大，导致冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种冷却液流量控制方法，所述方法应用于氢燃料电池，所述氢燃料电池包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，所述冷却液存储装置的出口与所述水泵的入口连接，所述水泵的出口与所述电堆的冷却液入口连接，所述电堆的冷却液出口与所述冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，所述电堆还设置有空气入口，所述空气入口用于接收空气；

所述方法包括：

根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值；

若所述冷却液回路的冷却液的期望流量值位于所述冷却液回路的冷却液流量范围，则根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，所述冷却液流量范围、与、所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。

可选地，所述根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，包括：

根据所述空气压力，以及，所述预设压力差，获取所述冷却液回路的冷却液的期望压力；

根据所述冷却液回路的冷却液的期望压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

可选地，所述获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之后，还包括：

若所述冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于所述冷却液流量范围，则调整所述预设压力差，所述调整后的预设压力差位于压力差值范围；

使用所述空气压力和调整后的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，重新获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

可选地，所述方法还包括：

根据所述氢燃料电池的功率，获取所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量；

根据所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量，以及，所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定所述冷却液回路的冷却液流量范围。

可选地，所述根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，包括：

根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定所述水泵的期望转速；

根据所述水泵的期望转速，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液。

可选地，所述根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之前，还包括：

根据所述氢燃料电池的功率，获取所述预设压力差和所述空气压力。

第二方面，本发明实施例还提供一种冷却液流量控制装置，所述装置应用于氢燃料电池，所述氢燃料电池包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，所述冷却液存储装置的出口与所述水泵的入口连接，所述水泵的出口与所述电堆的冷却液入口连接，所述电堆的冷却液出口与所述冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，所述电堆还设置有空气入口，所述空气入口用于接收空气；

所述装置包括：

第一获取模块，用于根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值；

处理模块，用于当所述冷却液回路的冷却液的期望流量值位于所述冷却液回路的冷却液流量范围时，根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，所述冷却液流量范围、与、所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。

可选地，所述第一获取模块，具体用于根据所述空气压力，以及，所述预设压力差，获取所述冷却液回路的冷却液的期望压力；根据所述冷却液回路的冷却液的期望压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

可选地，所述装置还包括：第二获取模块；

所述处理模块，还用于在所述获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之后，当所述冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于所述冷却液流量范围时，调整所述预设压力差，所述调整后的预设压力差位于压力差值范围；

所述第二获取模块，用于使用所述空气压力和调整后的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，重新获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

可选地，所述处理模块，还用于根据所述氢燃料电池的功率，获取所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量；根据所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量，以及，所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定所述冷却液回路的冷却液流量范围。

可选地，所述处理模块，具体用于根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定所述水泵的期望转速；根据所述水泵的期望转速，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液。

可选地，所述第一获取模块，还用于在根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之前，根据所述氢燃料电池的功率，获取所述预设压力差和所述空气压力。

第三方面，本发明实施例还提供另一种冷却液流量控制装置，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述装置执行第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时，实现第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供的冷却液流量控制方法、装置及存储介质，该方法根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值；如果冷却液回路的冷却液的期望流量值位于冷却液回路的冷却液流量范围，则根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。由于冷却液流量范围、与冷却液出入口处的冷却液的温差范围相关，因此，上述所确定的冷却液的期望流量值，既能够满足冷却液出入口处的冷却液的温差保持在一定范围内，避免温差过大损坏电堆，还能够满足冷却液与空气入口处的压力差保持在一定范围内，避免冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆。本发明相比于现有技术能够提高电堆的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是氢燃料电池的工作示意图；

图2是本发明实施例提供的一种冷却液流量控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种冷却液流量控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种冷却液流量控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种冷却液流量控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是氢燃料电池的工作示意图，如图1所示，氢燃料电池的结构主要包括电堆11、氢气回路12、空气回路13、外电路回路14和冷却液回路15。其工作过程为：在电堆阳极(电堆11靠近氢气回路12的一端)，氢分子从氢气回路12的氢气入口处121进入电堆，在阳极催化剂的作用下氢分子解离为氢离子并释放出电子e，电子e通过外电路回路14流经负载141进入电堆阴极(电堆靠近空气回路13的一端)。在电堆阴极，空气中的氧分子从空气回路13的空气入口处131进入电堆，在催化剂的作用下氧分子与氢离子，以及通过外电路回路14到达的电子发生化学反应生成水，该过程中，电子在外电路回路141就形成了电流。

冷却液回路15用于通过冷却液将化学反应生成的热量带离电堆，避免电堆升温发生意外。冷却液回路包括冷却液存储装置151和水泵152，其中，冷却液存储装置151的出口与水泵152的入口连接，水泵152的出口与电堆的冷却液入口112连接，电堆的冷却液出口111与冷却液存储装置151的入口连接。在冷却液回路15中，在水泵152的作用下，冷却液存储装置151中的冷却液从电堆的冷却液入口112流入电堆，再从电堆的冷却液出口111流出电堆，冷却液吸收化学反应释放的热量温度升高，从而使得冷却液在电堆的冷却液出口111和电堆的冷却液入口112之间形成温差。如果冷却液出口处111的冷却液与冷却液入口112处的冷却液之间的温差过大，则会损坏电堆11，影响电堆11的寿命。由于冷却液在电堆的冷却液入口和电堆的冷却液出口之间的温差，与冷却液的流量负相关。现有技术中，一般通过控制水泵152的转速来调整冷却液的流量，使上述温差保持在预设范围内，避免温差过大损坏电堆11。

氢燃料电池在正常工作中，需满足如下关系：冷却液的压力>氢气的压力>空气的压力，即无论冷却液的压力多大，冷却液和空气之间的压差始终大于冷却液和氢气的压差。现有技术的冷却液流量控制方法，控制水泵152的转速仅考虑到使冷却液的流量维持在冷却液流量范围内。然而，冷却液的流量与冷却液的压力相关，冷却液的流量越大，冷却液的压力也就越大。使上述温差保持在预设范围内的冷却液的流量，可能会导致冷却液的压力过大，使冷却液与空气入口处的压力差过大，也会损坏电堆影响电堆寿命。

为了避免损坏电堆，延长电堆寿命，现有技术仅考虑到了基于冷却液在电堆的冷却液出口和电堆的冷却液入口之间的温差，来确定冷却液的流量。在此基础上，本发明同时还考虑到了冷却液的压力和电堆的其他回路上的压力，以使所确定的冷却液的流量不仅可以确保冷却液在电堆的冷却液出口和电堆的冷却液入口之间的温差，还可以使冷却液的压力和电堆的其他回路上的压力之差位于一定范围，从而避免冷却液与电堆的其他回路的压力差过大。这里所说的其他回路例如可以是空气回路和/或氢气回路等。下述实施例均以空气回路为例对本发明实施例的方法进行说明。应理解，在应用氢气回路时，可以采用相同或相似的手段实现，对此不再赘述。另外，本发明实施例提供的冷却液流量控制方法、装置及存储介质不仅可以应用在图1所示的氢燃料电池中，还可以应用在通过水泵控制冷却液流量的其他结构的氢燃料电池中。

下面结合几个具体的实施例，对本发明提供的冷却液流量控制方法的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或者相似的概念或者过程可能在某些实施例不再赘述。

图2是本发明实施例提供的一种冷却液流量控制方法的流程示意图。本实施例的冷却液流量控制方法，执行该方法的执行主体可以为冷却液流量控制装置，可以为集成了冷却液流量控制装置的氢燃料电池、或者、燃料电池的控制器(Fuel cell Control Unit，FCU)、或者车载终端等，这里所说的车载终端例如可以是电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)。下述实施例以执行主体为FCU为例进行说明。如图2所示，该方法应用于氢燃料电池，氢燃料电池可以包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，冷却液存储装置的出口与所水泵的入口连接，水泵的出口与电堆的冷却液入口连接，电堆的冷却液出口与冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，电堆还设置有空气入口，空气入口用于接收空气。该方法可以包括：

S101、根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。

预设压力差是指冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力的差值。预设压力差用于表征：FCU在控制冷却液流量的过程中，若某一冷却液流量对应的冷却液回路的冷却液压力，与空气入口处的空气压力之差为预设压力差时，能够避免冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆。

冷却液回路的冷却液的期望流量值，一种可能的获取方式，可以根据预设压力差和空气压力，从预设压力差、空气压力和冷却液的期望流量值的映射关系中得到冷却液的期望流量值。该映射关系可以是根据氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)得到的映射关系表。

另一种可能的实现方式，可以先根据空气压力，以及，预设压力差，获取冷却液回路的冷却液的期望压力。示例性的，用空气压力加上预设压力差即可计算得到冷却液的期望压力。再根据冷却液回路的冷却液的期望压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。在冷却液回路中，冷却液的压力以及冷却液的流量值之间存在对应的关系，因此可以基于冷却液的期望压力和冷却液的期望流量值之间数学公式运算得到冷却液的期望流量值，也可以是根据氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)得到冷却液的期望压力和冷却液的期望流量值之间的映射关系，例如可以是映射关系表。

S102、判断冷却液回路的冷却液的期望流量值是否位于冷却液回路的冷却液流量范围，若是，则执行步骤S103；若否，则执行步骤S104。

上述冷却液流量范围、与、冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。

当冷却液回路的冷却液的期望流量值位于冷却液回路的冷却液流量范围时，说明该冷却液的期望流量值可以使冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差维持在一定温差范围内，不会损坏电堆，此时执行步骤S103。当冷却液回路的冷却液的期望流量值没有位于冷却液回路的冷却液流量范围时，说明该冷却液的期望流量值使冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差超出了温差范围，如果采用该冷却液的期望流量值控制水泵，可能会损坏电堆，此时执行步骤S104。

S103、根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。

一种可能的实现方式，可以根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定水泵的期望转速；根据水泵的期望转速，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。其中，若水泵采用闭环控制方式，则FCU向水泵输出水泵的期望转速；若水泵采用非闭环控制方式，则可以根据采用比例-积分-微分(Proportional Integral Derivative，PID)闭环控制方式。

另一种可能的实现方式，也可以根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定水泵的控制电压，根据水泵的控制电压，控制控制水泵向冷却液回路输送冷却液。

本实施例还可以采用其他现有的控制方式，不做赘述。

S104、调整预设压力差。

调整后的预设压力差应位于压力差值范围。该压力差值范围用于表征：当预设压力差位于压力差值范围内时，采用该预设压力差对应的冷却液的期望流量值控制水泵时，能够避免冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆。

基于上述分析可知，水泵的转速和冷却液的压力、以及冷却液的流量值之间存在一一对应的关系，水泵的转速越高，冷却液的压力越大，同时冷却液的流量值越大；反之水泵的转速越小，冷却液的压力越小，同时冷却液的流量值越小。

因此，当冷却液回路的冷却液的期望流量值大于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，需要减小冷却液的期望流量值，即需要减小冷却液的压力，也就是需要减小冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力之间的预设压力差。反之，当冷却液回路的冷却液的期望流量值小于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，需要增大冷却液的期望流量值，即需要增大冷却液的压力，也就是需要增大冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力之间的预设压力差。

一种可能的实现方式，当冷却液回路的冷却液的期望流量值大于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，预设压力差减小一个调整单位，得到调整后的预设压力差。当冷却液回路的冷却液的期望流量值小于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，预设压力差增大一个调整单位，得到调整后的预设压力差。其中，调整单位是预设压力差调整的最小单元。例如，该调整单位可以是5百帕(hundred Pa，hPa)。

另一种可能的实现方式，当冷却液回路的冷却液的期望流量值大于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，预设压力差减少一半，得到调整后的预设压力差。当冷却液回路的冷却液的期望流量值小于冷却液回路的冷却液流量范围的上限时，预设压力差增大一倍，得到调整后的预设压力差。

如果调整后的预设压力差超出压力差值范围时，说明此时无法同时满足冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差保持在预设范围内，以及，冷却液与空气入口处的压力差保持在预设范围内。此时推送报警信息，该报警信息用于指示无法通过调整预设压力差，同时满足冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差，以及冷却液与空气入口处的压力差在各自预设的范围内。

S105、使用调整后的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。

使用调整后的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值的方法，获取方法与步骤S101中方法相似，仅需将调整后的预设压力差替换为预设压力差即可，此处不再赘述。

当重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值后，返回执行步骤S102。

可选的，在一些实施例中，上述在判断得出冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于冷却液回路的冷却液流量范围后，也可以直接执行推送报警信息的动作，此时，该报警信息用于指示冷却液的期望流量值未位于冷却液回路的冷却液流量范围。

为了更好地理解本发明实施例的工作过程，举例如下：

假设冷却液回路的冷却液流量范围为30～40克/秒(g/s)，预设压力差的压力差值范围为20～50hPa，预设压力差为26hPa，空气入口处的空气压力为10hPa，调整压力差采用增加或减小一个调整单位的方式，假设一个调整单位的大小为5hPa。

场景一：执行步骤S101，根据预设压力差为26hPa和空气入口处的空气压力为10hPa，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。获取冷却液回路的冷却液的期望流量值为35g/s，此时冷却液的期望流量值35g/s位于冷却液流量范围为30～40g/s的范围内，FCU根据冷却液回路的冷却液的期望流量值35g/s，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。

场景二：执行步骤S101，根据预设压力差为26hPa和空气入口处的空气压力为10hPa，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。获取冷却液回路的冷却液的期望流量值为50g/s，冷却液的期望流量值50g/s大于冷却液流量范围的上限40g/s，此时FCU将预设压力差26hPa减小一个调整单位5hPa，得到调整后的预设压力差21hPa(调整后的预设压力差21hPa位于预设压力差的压力差值范围为20～50hPa内)，并根据预设压力差为25hPa和空气入口处的空气压力为10hPa，重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。若获取冷却液回路的冷却液的期望流量值为38g/s，此时冷却液的期望流量值38g/s位于冷却液流量范围为30～40g/s的范围内，FCU根据冷却液回路的冷却液的期望流量值38g/s，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。

场景三：执行步骤S101，根据预设压力差为26hPa和空气入口处的空气压力为10hPa，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。获取冷却液回路的冷却液的期望流量值为50g/s，冷却液的期望流量值50g/s大于冷却液流量范围的上限40g/s，此时FCU将预设压力差26hPa减小一个调整单位5hPa，得到调整后的预设压力差21hPa。并根据预设压力差为25hPa和空气入口处的空气压力为10hPa，重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。若获取冷却液回路的冷却液的期望流量值为45g/s。此时冷却液的期望流量值45g/s大于冷却液流量范围的上限40g/s，FCU将预设压力差21hPa再减小一个调整单位5hPa，得到第二调整后的预设压力差16hPa。此时调整后的预设压力差16hPa小于预设压力差的压力差值范围的下限20hPa，说明无法同时满足冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差保持在一定范围内，以及，冷却液与空气入口处的压力差保持在一定范围内，此时即推送报警信息。

本发明实施例提供的冷却液流量控制方法，该方法根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值；如果冷却液回路的冷却液的期望流量值位于冷却液回路的冷却液流量范围，则根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。由于冷却液流量范围、与冷却液出入口处的冷却液的温差范围相关，因此，上述所确定的冷却液的期望流量值，既能够满足冷却液出入口处的冷却液的温差保持在一定范围内，避免温差过大损坏电堆，还能够满足冷却液与空气入口处的压力差保持在一定范围内，避免冷却液与空气入口处的压力差过大损坏电堆。本发明相比于现有技术能够提高电堆的寿命。

图2所示的步骤S102中，冷却液回路的冷却液流量范围，可以是根据氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)预先设置的；也可以根据氢燃料电池的功率，以及冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围获得的。图3是本发明实施例提供的另一种冷却液流量控制方法的流程示意图。在图2的基础上，如图3所示，该方法在上述步骤S102之前，还可以包括如下步骤：

S201、根据氢燃料电池的功率，获取冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量。

其中，针对某一氢燃料电池，其发电效率是确定的，例如氢燃料电池的发电效率为50％时，冷却液流经电堆时所需带走的热量与氢燃料电池的功率相同。根据氢燃料电池的功率，就可以获取冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量。

S202、根据冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量，以及，冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定冷却液回路的冷却液流量范围。

根据热量守恒公式，如公式(1)所示，

Q＝C*M*Δt (1)

其中，Q为冷却液流经电堆时所需带走的热量，C为比热容，M为冷却液的质量，Δt为冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差。对上述公式(1)做微分可以得到公式(2)：

dQ＝C*dM*Δt (2)

其中，dQ为冷却液流经电堆时所需带走的热量的功率，dM为冷却液流量。

由公式(2)可知，冷却液流量范围，与冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。当冷却液流经电堆时所需带走的热量的功率dQ一定时，冷却液流量dM和冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差Δt成反比。为了避免上述温差过大损坏电堆，冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差需要控制在一定温差范围内，该温差范围可以是基于氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)得到的。

因此，根据冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量，以及，冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，由公式(2)可以确定冷却液回路的冷却液流量范围。

本实施例中，针对每一种功率的氢燃料电池，都可以获得与该功率对应的冷却液回路的冷却液流量范围，能够适用多种功率的氢燃料电池。

在一些实施例中，可选地，在执行步骤S101之前，还可以包括如下步骤：

根据氢燃料电池的功率，获取预设压力差和空气压力。

其中，预设压力差可以是根据氢燃料电池的功率获取的，即对某一功率的氢燃料电池，采用与该功率对应的预设压力差。例如可以根据氢燃料电池功率和预设压力差之间的映射关系，获得预设压力差，该映射关系可以是根据氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)得到的映射关系表。该预设压力差还可以是根据经验设置的常数，即对任一种氢燃料电池，都采用同一个预设压力差。

空气入口处的空气压力可以根据氢燃料电池的功率获取，例如可以根据氢燃料电池功率和空气压力之间的映射关系，获得空气压力。该映射关系可以是根据氢燃料电池功率和空气压力之间进行公式运算得到的，也可以是根据氢燃料电池的相关数据(例如历史运行数据、实验数据、测试数据等)得到的映射关系表。空气入口处的空气压力可以根据氢燃料电池的功率获取，是因为氢燃料电池的功率和空气压力相关，当氢燃料电池的功率确定时，参加化学反应的氧气的消耗速度就可以确定，空气入口处的空气流速就可以确定，进而空气入口处的空气压力就可以确定。空气入口处的空气压力也可以通过空气入口处的压力传感器测量得到。

本实施例中，针对每一种功率的氢燃料电池，都可以获得与该功率对应的预设压力差和空气压力，能够适用多种功率的氢燃料电池。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4是本发明实施例提供的一种冷却液流量控制装置的结构示意图，装置应用于氢燃料电池，氢燃料电池包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，冷却液存储装置的出口与水泵的入口连接，水泵的出口与电堆的冷却液入口连接，电堆的冷却液出口与冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，电堆还设置有空气入口，空气入口用于接收空气。如图4所示，该装置包括：第一获取模块21和处理模块22。其中，

第一获取模块21，用于根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。例如，第一获取模块21，具体用于根据空气压力，以及，预设压力差，获取冷却液回路的冷却液的期望压力；根据冷却液回路的冷却液的期望压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。

处理模块22，用于当冷却液回路的冷却液的期望流量值位于冷却液回路的冷却液流量范围时，根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制水泵向冷却液回路输送冷却液，冷却液流量范围、与、冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。例如，处理模块22，具体用于根据冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定水泵的期望转速；根据水泵的期望转速，控制水泵向冷却液回路输送冷却液。

可选地，继续参照图4，在一些实施例中，该装置还包括：第二获取模块23。其中，

处理模块22，还用于在获取冷却液回路的冷却液的期望流量值之后，当冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于冷却液流量范围时，调整预设压力差，调整后的预设压力差位于压力差值范围；

第二获取模块23，用于使用空气压力和调整后的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，重新获取冷却液回路的冷却液的期望流量值。

可选地，在一些实施例中，处理模块22，还用于根据氢燃料电池的功率，获取冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量；根据冷却液回路上的冷却液流经电堆时所需带走的热量，以及，冷却液出口处的冷却液与冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定冷却液回路的冷却液流量范围。

可选地，在一些实施例中，第一获取模块21，还用于在根据冷却液回路的冷却液压力与空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，空气入口处的空气压力，获取冷却液回路的冷却液的期望流量值之前，根据氢燃料电池的功率，获取预设压力差和空气压力。

本发明图4所示的实施例提供的冷却液流量控制装置，可以执行上述方法实施例中FCU的动作。例如，该冷却液流量控制装置可以是FCU本身，也可以是FCU的一个芯片。

图5为本发明实施例提供的另一种冷却液流量控制装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：存储器301和至少一个处理器302。

存储器301，用于存储程序指令。

处理器302，用于在程序指令被执行时实现本发明实施例中的冷却液流量控制方法，具体实现原理可参见上述实施例，本实施例此处不再赘述。

该冷却液流量控制装置还可以包括及输入/输出接口303。

输入/输出接口303可以包括独立的输出接口和输入接口，也可以为集成输入和输出的集成接口。其中，输出接口用于输出数据，输入接口用于获取输入的数据，上述输出的数据为上述方法实施例中输出的统称，输入的数据为上述方法实施例中输入的统称。

本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，当冷却液流量控制装置的至少一个处理器执行该执行指令时，当计算机执行指令被处理器执行时，实现上述实施例中的冷却液流量控制方法。

本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。冷却液流量控制装置的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得冷却液流量控制装置实施上述各种实施方式提供的冷却液流量控制方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种冷却液流量控制方法，其特征在于，所述方法应用于氢燃料电池，所述氢燃料电池包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，所述冷却液存储装置的出口与所述水泵的入口连接，所述水泵的出口与所述电堆的冷却液入口连接，所述电堆的冷却液出口与所述冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，所述电堆还设置有空气入口，所述空气入口用于接收空气；

所述方法包括：

根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值；

若所述冷却液回路的冷却液的期望流量值位于所述冷却液回路的冷却液流量范围，则根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，所述冷却液流量范围、与、所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，包括：

根据所述空气压力，以及，所述预设压力差，获取所述冷却液回路的冷却液的期望压力；

根据所述冷却液回路的冷却液的期望压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之后，还包括：

若所述冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于所述冷却液流量范围，则调整所述预设压力差，所述调整后的预设压力差位于压力差值范围；

使用所述调整后的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，重新获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述氢燃料电池的功率，获取所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量；

根据所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量，以及，所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定所述冷却液回路的冷却液流量范围。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，包括：

根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定所述水泵的期望转速；

根据所述水泵的期望转速，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之前，还包括：

根据所述氢燃料电池的功率，获取所述预设压力差和所述空气压力。

7.一种冷却液流量控制装置，其特征在于，所述装置应用于氢燃料电池，所述氢燃料电池包括：电堆、水泵、冷却液存储装置，所述冷却液存储装置的出口与所述水泵的入口连接，所述水泵的出口与所述电堆的冷却液入口连接，所述电堆的冷却液出口与所述冷却液存储装置的入口连接，形成冷却液回路，所述电堆还设置有空气入口，所述空气入口用于接收空气；

所述装置包括：

第一获取模块，用于根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值；

处理模块，用于当所述冷却液回路的冷却液的期望流量值位于所述冷却液回路的冷却液流量范围时，根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液，所述冷却液流量范围、与、所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围相关。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一获取模块，具体用于根据所述空气压力，以及，所述预设压力差，获取所述冷却液回路的冷却液的期望压力；根据所述冷却液回路的冷却液的期望压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二获取模块；

所述处理模块，还用于在所述获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之后，当所述冷却液回路的冷却液的期望流量值未位于所述冷却液流量范围时，调整所述预设压力差，所述调整后的预设压力差位于压力差值范围；

所述第二获取模块，用于使用所述调整后的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，重新获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值。

10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，

所述处理模块，还用于根据所述氢燃料电池的功率，获取所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量；根据所述冷却液回路上的冷却液流经所述电堆时所需带走的热量，以及，所述冷却液出口处的冷却液与所述冷却液入口处的冷却液之间的温差范围，确定所述冷却液回路的冷却液流量范围。

11.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，

所述处理模块，具体用于根据所述冷却液回路的冷却液的期望流量值，确定所述水泵的期望转速；根据所述水泵的期望转速，控制所述水泵向所述冷却液回路输送冷却液。

12.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，

所述第一获取模块，还用于在根据所述冷却液回路的冷却液压力与所述空气入口处的空气压力之间的预设压力差，以及，所述空气入口处的空气压力，获取所述冷却液回路的冷却液的期望流量值之前，根据所述氢燃料电池的功率，获取所述预设压力差和所述空气压力。

13.一种冷却液流量控制装置，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述装置执行权利要求1-6任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时，实现权利要求1-6任一项所述的方法。

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