CN111845460B - 混合式供电系统、运行控制方法和车辆 - Google Patents
混合式供电系统、运行控制方法和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111845460B CN111845460B CN202010589820.4A CN202010589820A CN111845460B CN 111845460 B CN111845460 B CN 111845460B CN 202010589820 A CN202010589820 A CN 202010589820A CN 111845460 B CN111845460 B CN 111845460B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- port
- way valve
- gas
- communicated
- controlling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
- A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
- A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
- A62C37/40—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with electric connection between sensor and actuator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Abstract
本发明提出了一种混合式供电系统、运行控制方法和车辆,其中,混合式供电系统包括:空气压缩机,用于吸入空气;燃料电池,燃料电池包括导气流路,导气流路的一端能够与空气压缩机连通,导气流路的另一端输出加热后的待排放气体;第一三通阀,第一三通阀的第一端口连接至导气流路的另一端,第一三通阀的第二端口与大气连通;干燥器,干燥器的一端能够与第一三通阀的第三端口连通;动力电池,动力电池能够干燥器的另一端连通;控制器,分别与动力电池、燃料电池以及第一三通阀电连接,控制器用于根据动力电池的预热信号与所待排放气体的温度信号配置第一三通阀的导通端口。本发明的技术方案,在能够延长整车续航的同时,还有利于降低热能的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,具体而言,涉及一种混合式供电系统、一种运行控制方法和一种车辆。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展,采取氢电混合式动力系统技术路线,将燃料电池与动力电池集成在一起,作为电动汽车的供电系统。
相关技术中,但由于动力电池本身的特性要求,整车在低温环境下运行时,动力电池需先进行加热升温,目前是通过加装液冷系统来对动力电池进行加热。另外,燃料电池运行时,由于其内部反应堆温度较高,排放的尾气温度可达5、60℃左右,造成了能量的浪费。
在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:液冷系统的运行会消耗整车电量,导致影响整车的续航,另外,尾气的排放也造成了能量的浪费。
发明内容
本发明的实施例提供一种混合式供电系统运行控制方法和车辆,在能够延长整车续航的同时,还有利于降低热能的浪费。
本发明第一方面的实施例提供了一种混合式供电系统,包括:
空气压缩机,用于吸入空气;
燃料电池,所述燃料电池包括导气流路,所述导气流路的一端能够与所述空气压缩机连通,所述导气流路的另一端输出加热后的待排放气体;
第一三通阀,所述第一三通阀的第一端口连接至所述导气流路的另一端,所述第一三通阀的第二端口与大气连通;
干燥器,所述干燥器的一端能够与所述第一三通阀的第三端口连通;
动力电池,所述动力电池能够所述干燥器的另一端连通;
控制器,分别与所述动力电池、所述燃料电池以及所述第一三通阀电连接,所述控制器用于根据所述动力电池的预热信号与所待排放气体的温度信号配置所述第一三通阀的导通端口。
可选地,所述混合式供电系统还包括:
第二三通阀,与所述控制器电连接,所述第二三通阀的第一端口连接至干燥器的另一端,所述第二三通阀的第二端口能够与所述动力电池连通;
灭火装置,所述灭火装置的一端连接至所述第二三通阀的第三端口,所述灭火装置的另一端能够连接至所述动力电池;
第三三通阀,与所述控制器电连接,所述第三三通阀的第一端口连接至所述空气压缩机,所述第三三通阀的第二端口连接至所述导气流路的一端,所述第三三通阀的第三端口连接至所述燃料电池与所述干燥器之间的流路上;
所述控制器还用于:根据灭火信号控制所述第二三通阀的第一端口与第三端口导通、控制所述第三三通阀的第一端口与第三端口导通,以及控制关闭所述第一三通阀,以使所述空气压缩机向所述灭火装置输入推动气体。
可选地,所述混合式供电系统还包括:
第四三通阀,与所述控制器电连接,所述第四三通阀的第一端口连接至所述第一三通阀的第三端口,所述第四三通阀的第二端口能够与所述干燥器的一端连通,所述第四三通阀的第三端口连接至所述第三三通阀的第三端口;
所述控制器还用于:根据所述灭火信号控制所述第四三通阀的第三端口与第二端口导通。
可选地,所述混合式供电系统还包括:
第五三通阀,与所述控制器电连接,所述第五三通阀的第一端口连接至所述第二三通阀的第二端口,所述第五三通阀的第二端口连接至所述动力电池,所述第五三通阀的第三端口连接至所述灭火装置的另一端;
所述控制器还用于:根据所述灭火信号控制所述第五三通阀的第三端口与第二端口导通。
可选地,所述混合式供电系统还包括:
整车储气装置;
第六三通阀,与所述控制器电连接,所述第六三通阀的第一端口连接至所述第四三通阀的第二端口,所述第六三通阀的第二端口连接至所述干燥器的一端,所述第六三通阀的第三端口连接至整车储气装置;
所述控制器还用于:控制所述第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使所述整车储气装置向所述灭火装置输入推动气体。
可选地,所述混合式供电系统还包括:
液冷装置,与所述动力电池连接,并与所述控制器电连接,所述液冷装置用于对所述动力电池加热;
所述控制器还用于:若检测到所述温度信号大于或等于第一温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第三端口导通;
所述控制器还用于:若检测到所述温度信号小于所述第一温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第二端口导通,并控制开启所述液冷装置。
本发明第二方面的实施例提供了一种运行控制方法,包括:
响应于所述动力电池的预热信号,检测所述燃料电池中待排放的气体温度;
若检测到所述气体温度大于或等于第一温度阈值,控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体导入所述动力电池。
可选地,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述动力电池燃烧,生成灭火装置的运行信号;
响应于所述运行信号,检测所述燃料电池是否处于开机状态;
若检测到所述燃料电池处于所述开机状态,则控制第二三通阀的第一端口与第三端口导通,以及所述第三三通阀的第一端口与第三端口导通,以使所述空气压缩机向所述灭火装置输入推动气体。
可选地,所述运行控制方法还包括:
若检测到所燃料电池处于停机状态,则控制第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使所述整车储气装置向所述灭火装置输入推动气体。
可选地,所述在响应于所述动力电池的预热信号,检测所述燃料电池中待排放的气体温度后,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述气体温度小于所述第一温度阈值,控制开启液冷装置对所述动力电池加热。
可选地,所述在控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体导入所述动力电池后,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述动力电池的温度上升至大于或等于第二温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第二端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体排入大气。
本发明第三方面的实施例提供了一种车辆,包括如本发明第一方面实施例中任一项所述的混合式供电系统。
本发明实施例通过在动力电池运行之前,基于对动力电池的预热信号与待排放气体温度的响应,控制第一三通阀调节导通通路,将燃料电池内部被反应堆加热的后待排放气体通过干燥器干燥后引入到动力电池内,以采用温度较高的待排放尾气对动力电池进行预热,以使动力电池正常启动。通过采用本要排放掉的待排放气体代替液冷装置对动力电池加热,一方面,能够减少加热部分的电量消耗,进而能够延长整车的续航,另一方面,降低了待温度较高的待排放气体直接排向大气的排放量,防止了能源的浪费。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图2示出了根据本发明的另一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图3示出了根据本发明的再一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图4示出了根据本发明的又一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图5示出了根据本发明的又一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图6示出了根据本发明的又一个实施例的混合式供电系统的示意框图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的运行控制方法的示意流程图;
图8示出了根据本发明的另一个实施例的运行控制方法的示意流程图;
图9示出了根据本发明的再一个实施例的运行控制方法的示意流程图;
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
如图1所示,本发明实施例的一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110与控制器。
其中,空气压缩机102用于吸入空气,并向空气提供驱动力,以驱动空气流入燃料电池104,空气压缩机102可以由燃料电池104和/或动力电池110进行供电。
燃料电池104包括导气流路,导气流路的一端能够与空气压缩机102连通,导气流路的另一端输出加热后的待排放气体。空气压缩机102压缩后的气体导入导气流路,气体在导气流路内与燃料电池104的反应堆换热,实现对气体加热,加热后的气体记为待排放气体。
第一三通阀106的第一端口①连接至导气流路的另一端,第一三通阀106的第二端口②与大气连通。
干燥器108的一端能够与第一三通阀106的第三端口③连通。干燥器108用于对待排放气体进行干燥,以防止待排放气体含有的水蒸气进入电池箱体内部。
具体地,本领域技术人员能够理解的是,干燥器108的一端能够与第一三通阀106的第三端口③连通,可以为干燥器108的一端与第一三通阀106的第三端口③之间直接采用一条或多条气管连通,也可以为通过设置至少一个控制阀形式的间接连通。
动力电池110能够干燥器108的另一端连通。以接收干燥后的待排放尾气。
控制器,分别与动力电池110、燃料电池104以及第一三通阀106电连接,控制器用于根据动力电池110的预热信号与所待排放气体的温度信号配置第一三通阀106的导通端口。
在该实施例中,通过在动力电池110运行之前,基于对动力电池110的预热信号与待排放气体温度的响应,控制第一三通阀106调节导通通路,将燃料电池104内部被反应堆加热的后待排放气体通过干燥器108干燥后引入到动力电池110内,以采用温度较高的待排放尾气对动力电池110进行预热,以使动力电池110正常启动。通过采用本要排放掉的待排放气体代替液冷装置126对动力电池110加热,一方面,能够减少加热部分的电量消耗,进而能够延长整车的续航,另一方面,降低了待温度较高的待排放气体直接排向大气的排放量,防止了能源的浪费。
实施例二
如图2所示,本发明实施例的另一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116与控制器(图中未示出)。
其中,空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108与动力电池110,在实施例1中进行了描述,在此不再赘述。
第二三通阀112与控制器电连接,第二三通阀112的第一端口①连接至干燥器108的另一端,第二三通阀112的第二端口②能够与动力电池110连通。
具体地,通过设置第二三通阀112,以调节经过干燥器108干燥的气体流向,如果为燃气电池输入的高温气体,则输入至动力电池110,如果为空气压缩机102直接输出的动力气体,则输入至灭火装置114。
灭火装置114的一端连接至第二三通阀112的第三端口③,灭火装置114的另一端能够连接至动力电池110。
第三三通阀116与控制器电连接,第三三通阀116的第一端口①连接至空气压缩机102,第三三通阀116的第二端口②连接至导气流路的一端,第三三通阀116的第三端口③连接至燃料电池104与干燥器108之间的流路上。
具体地,通过设置第三三通阀116,以调节空气压缩机102输入的压缩气体的流向,如果需要对动力装置加热,则将压缩气体输入至燃料电池104,如果需要驱动灭火装置114喷射干粉进行灭火,则将压缩气体直接输入至干燥器108。
控制器还用于:根据灭火信号控制第二三通阀112的第一端口①与第三端口③导通、控制第三三通阀116的第一端口①与第三端口③导通,以及控制关闭第一三通阀106,以使空气压缩机102向灭火装置114输入推动气体。
在该实施例中,通过利用燃料电池104的尾气及空气压缩机102的压缩气体代替原有动力电池110干粉灭火系统的高压氩气,降低了整车成本,提升了整车性能。
实施例三
如图3所示,本发明实施例的再一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116、第四三通阀118与控制器(图中未示出)。
其中,空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116在上述实施例中进行了描述,在此不再赘述。
第四三通阀118,与控制器电连接,第四三通阀118的第一端口①连接至第一三通阀106的第三端口③,第四三通阀118的第二端口②能够与干燥器108的一端连通,第四三通阀118的第三端口③连接至第三三通阀116的第三端口③。
具体地,通过设置第四三通阀118,在需要向干燥器108输入常温的动力气体时,控制第四三通阀118的第三端口③与第二端口②之间导通,在需要向干燥器108输入高温的动力气体时,控制第四三通阀118的第一端口①与第二端口②之间导通,结合第一三通阀106与第三三通阀116的设置,能够防止系统的气管中出现气体回流。
控制器还用于:根据灭火信号控制第四三通阀118的第三端口③与第二端口②导通。
在该实施例中,通过增加设置第四三通阀118,一方面,不会产生气体回流现象,因此能够提升系统中气体的使用效率,另一方面,在提升气体传输可靠性的前提下,不需要再执行对第一三通阀106的开闭控。
实施例四
如图4所示,本发明实施例的又一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116、第四三通阀118、第五三通阀120与控制器(图中未示出)。
第五三通阀120,与控制器电连接,第五三通阀120的第一端口①连接至第二三通阀112的第二端口②,第五三通阀120的第二端口②连接至动力电池110,第五三通阀120的第三端口③连接至灭火装置114的另一端。
控制器还用于:根据灭火信号控制第五三通阀120的第三端口③与第二端口②导通。
在该实施例中,通过在灭火装置114与动力电池110之间增加第五三通阀120,能够防止灭火装置114排出的干粉向第二三通阀112的方向回流,以保证灭火装置114向动力电池110排放灭火干粉的操作的可靠性。
实施例五
如图5所示,本发明实施例的又一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116、第四三通阀118、第五三通阀120、整车储气装置124、第六三通阀122与控制器(图中未示出)。
其中,第六三通阀122与控制器电连接,第六三通阀122的第一端口①连接至第四三通阀118的第二端口②,第六三通阀122的第二端口②连接至干燥器108的一端,第六三通阀122的第三端口③连接至整车储气装置124。
控制器还用于:控制第六三通阀122的第三端口③与第二端口②导通,以使整车储气装置124向灭火装置114输入推动气体。
在该实施例中,为了进一步增加灭火装置114的可靠性,在采用空气压缩机102生成动力气体驱动灭火装置114喷射干粉的基础上,保留整车储气装置124,在燃料电池104处于停机状态,动力电池110又出现自燃的工况下,仍采用利用整车储气装置124产生的气体将干粉灭火剂喷射进动力电池110箱体内部,以进一步提升整车运行的安全性。
实施例六
如图6所示,本发明实施例的又一种混合式供电系统,包括:空气压缩机102、燃料电池104、第一三通阀106、干燥器108、动力电池110、第二三通阀112、灭火装置114、第三三通阀116与控制器(图中未示出)。
液冷装置126,与动力电池110连接,并与控制器电连接,液冷装置126用于对动力电池110加热。
控制器还用于:若检测到温度信号大于或等于第一温度阈值,控制第一三通阀106的第一端口①与第三端口③导通。
控制器还用于:若检测到温度信号小于第一温度阈值,控制第一三通阀106的第一端口①与第二端口②导通,并控制开启液冷装置126。
在该实施例中,如果检测到待排放气体的温度大于或等于第一温度阈值,则表明待排放气体具有对动力电池110预热的能力,此时控制第一三通阀106的第一端口①与第三端口③导通,如果检测到待排放气体的温度小于第一温度阈值,表明待排放气体不具有对动力电池110预热的能力,此时直接将待排放气体排放掉,并控制开启液冷装置126对动力电池110预热,通过保留液冷装置126,保证动力电池110正常启动操作的可靠性。
下面结合图6,对本申请中的混合式供电系统的运行过程,进行进一步描述。
当外界环境温度较低时,此时整车启动后,动力电池110首先需要进行预热升温,而此时燃料电池104排出的气体的温度很高,最高可达60℃。因此可以利用燃料电池104待排出的高温气体对动力电池110进行加热。
车辆启动后,控制器,具体为整车控制器,接收到动力电池110的预热信号,同时检测到燃料电池104在正常运行,尾排温度达到第一温度阈值以上,此时整车给第一三通阀106至第六三通阀122分别发送指令,使第三三通阀116开通第一端口①与第二端口②通道、第一三通阀106开通第一端口①与第二端口②通道、第四三通阀118开通第一端口①与第二端口②通道、第六三通阀122开通第一端口①与第二端口②通道、第二三通阀112开通第一端口①与第二端口②通道,其余所有通道关闭,使从燃料电池104出来的高温气体通入到动力电池110箱体内部,经热交换对动力电池110进行升温后排出动力电池110箱体内部。
其中,经燃料电池104尾排排出的空气尾气,由于空气中的氧气已在电堆内部与氢气反应,被消耗掉大部分,此时尾气中气体成分主要是以氮气及其他惰性气体为主。相比电池箱内原有的空气,这些低氧含量的尾气填充满电池箱体内部间隙的同时也能够减缓内部电气等零部件的氧化,并提高其安全性。
由于尾气中含有较高含量的水蒸气,因此在通入电池箱体内部之前气体需先经过干燥器108干燥。
当动力电池110的温度升高到设定的温度值后,第三三通阀116与第一三通阀106的第一端口①与第二端口②通道开通,其余所有通道关闭,此时燃料电池104的尾气直接排入大气中,不再对动力电池110进行加热。
若整车检测到动力电池110需要启动灭火系统时,整车给第一三通阀106至第六三通阀122分别发送指令,使第三三通阀116开通第一端口①与第三端口③通道、第一三通阀106开通第一端口①与第二端口②通道、第四三通阀118开通第二端口②与第三端口③通道、第六三通阀122开通第一端口①与第二端口②通道、第二三通阀112开通第一端口①与第三端口③通道、第五三通阀120开通第二端口②与第三端口③通道,其余所有通道关闭,使空气压缩机102压缩后的气体通入到灭火装置114内部,从而推动灭火装置114内部的进推阀将干粉灭火剂迅速喷射进动力电池110箱体内部,从而达到灭火的目的。
如果在整车接收到灭火请求,而此时燃料电池104处于停机状态时,整车会使第六三通阀122开通第二端口②与第三端口③通道、第二三通阀112开通第一端口①与第三端口③通道、第五三通阀120开通第二端口②与第三端口③通道,其余所有通道关闭。即利用整车储气装置124产生的气体将干粉灭火剂喷射进动力电池110箱体内部,从而达到灭火的目的。
如图7所示,本发明实施例的一种运行控制方法,包括:
步骤702,响应于动力电池的预热信号,检测燃料电池中待排放的气体温度。
步骤704,若检测到气体温度大于或等于第一温度阈值,控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将燃料电池中待排放气体导入动力电池。
在该实施例中,如果检测到待排放气体的温度大于或等于第一温度阈值,则表明待排放气体具有对动力电池预热的能力,此时控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,如果检测到待排放气体的温度小于第一温度阈值,表明待排放气体不具有对动力电池预热的能力,此时直接将待排放气体排放掉,并控制开启液冷装置对动力电池预热,通过保留液冷装置,保证动力电池正常启动操作的可靠性。
另外,通过采用温度较高的待排放尾气对动力电池进行预热,以使动力电池正常启动。通过采用本要排放掉的待排放气体代替液冷装置对动力电池加热,一方面,能够减少加热部分的电量消耗,进而能够延长整车的续航,另一方面,降低了待温度较高的待排放气体直接排向大气的排放量,防止了能源的浪费。
如图8所示,本发明实施例的另一种运行控制方法,包括:
步骤802,若检测到动力电池燃烧,生成灭火装置的运行信号。
步骤804,响应于运行信号,检测燃料电池是否处于开机状态。
步骤806,若检测到燃料电池处于开机状态,则控制第二三通阀的第一端口与第三端口导通,以及第三三通阀的第一端口与第三端口导通,以使空气压缩机向灭火装置输入推动气体。
步骤808,若检测到所燃料电池处于停机状态,则控制第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使整车储气装置向灭火装置输入推动气体。
在该实施例中,一方面,通过利用燃料电池的尾气及空气压缩机的压缩气体代替原有动力电池干粉灭火系统的高压氩气,降低了整车成本,提升了整车性能,另一方面,为了进一步增加灭火装置的可靠性,在采用空气压缩机生成动力气体驱动灭火装置喷射干粉的基础上,保留整车储气装置,在燃料电池处于停机状态,动力电池又出现自燃的工况下,仍采用利用整车储气装置产生的气体将干粉灭火剂喷射进动力电池箱体内部,以进一步提升整车运行的安全性。
如图9所示,本发明实施例的再一种运行控制方法,包括:
步骤902,控制整车开机。
步骤904,检测动力电池是否需要预热,若“是”,进入步骤906,若“否”,进入步骤908。
步骤906,检测燃料电池中待排放的气体温度。
步骤908,控制整车启动。
步骤910,检测到气体温度大于或等于第一温度阈值,控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将燃料电池中待排放气体导入动力电池。
步骤912,若检测到动力电池的温度上升至大于或等于第二温度阈值,控制第一三通阀的第一端口与第二端口导通,以将燃料电池中待排放气体排入大气。
步骤914,若检测到气体温度小于第一温度阈值,控制开启液冷装置对动力电池加热。
步骤916,若检测到动力电池燃烧,生成灭火装置的运行信号。
步骤918,响应于运行信号,检测燃料电池是否处于开机状态,若检测结果为“是”,进入步骤920,若检测结果为“否”,进入步骤922。
步骤920,控制第二三通阀的第一端口与第三端口导通,以及第三三通阀的第一端口与第三端口导通,以使空气压缩机向灭火装置输入推动气体。
步骤922,控制第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使整车储气装置向灭火装置输入推动气体。
本发明实施例提供的一种车辆,包括上述任一实施例描述的混合式供电系统。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种混合式供电系统和运行控制方法,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 (11)
1.一种混合式供电系统,适用于车辆,其特征在于,所述混合式供电系统包括:
空气压缩机,用于吸入空气;
燃料电池,所述燃料电池包括导气流路,所述导气流路的一端能够与所述空气压缩机连通,所述导气流路的另一端输出加热后的待排放气体;
第一三通阀,所述第一三通阀的第一端口连接至所述导气流路的另一端,所述第一三通阀的第二端口与大气连通;
干燥器,所述干燥器的一端能够与所述第一三通阀的第三端口连通;
动力电池,所述动力电池能够所述干燥器的另一端连通;
控制器,分别与所述动力电池、所述燃料电池以及所述第一三通阀电连接,所述控制器用于根据所述动力电池的预热信号与所待排放气体的温度信号配置所述第一三通阀的导通端口,以及根据灭火信号控制第二三通阀的第一端口与第三端口导通、控制第三三通阀的第一端口与第三端口导通、以及控制关闭所述第一三通阀,以使所述空气压缩机向灭火装置输入推动气体;
第二三通阀,与所述控制器电连接,所述第二三通阀的第一端口连接至干燥器的另一端,所述第二三通阀的第二端口能够与所述动力电池连通;
灭火装置,所述灭火装置的一端连接至所述第二三通阀的第三端口,所述灭火装置的另一端能够连接至所述动力电池;
第三三通阀,与所述控制器电连接,所述第三三通阀的第一端口连接至所述空气压缩机,所述第三三通阀的第二端口连接至所述导气流路的一端,所述第三三通阀的第三端口连接至所述燃料电池与所述干燥器之间的流路上。
2.根据权利要求1所述的混合式供电系统,其特征在于,所述混合式供电系统还包括:
第四三通阀,与所述控制器电连接,所述第四三通阀的第一端口连接至所述第一三通阀的第三端口,所述第四三通阀的第二端口能够与所述干燥器的一端连通,所述第四三通阀的第三端口连接至所述第三三通阀的第三端口;
所述控制器还用于:根据所述灭火信号控制所述第四三通阀的第三端口与第二端口导通。
3.根据权利要求2所述的混合式供电系统,其特征在于,所述混合式供电系统还包括:
第五三通阀,与所述控制器电连接,所述第五三通阀的第一端口连接至所述第二三通阀的第二端口,所述第五三通阀的第二端口连接至所述动力电池,所述第五三通阀的第三端口连接至所述灭火装置的另一端;
所述控制器还用于:根据所述灭火信号控制所述第五三通阀的第三端口与第二端口导通。
4.根据权利要求2所述的混合式供电系统,其特征在于,所述混合式供电系统还包括:
整车储气装置;
第六三通阀,与所述控制器电连接,所述第六三通阀的第一端口连接至所述第四三通阀的第二端口,所述第六三通阀的第二端口连接至所述干燥器的一端,所述第六三通阀的第三端口连接至整车储气装置;
所述控制器还用于:控制所述第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使所述整车储气装置向所述灭火装置输入推动气体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的混合式供电系统,其特征在于,所述混合式供电系统还包括:
液冷装置,与所述动力电池连接,并与所述控制器电连接,所述液冷装置用于对所述动力电池加热;
所述控制器还用于:若检测到所述温度信号大于或等于第一温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第三端口导通;
所述控制器还用于:若检测到所述温度信号小于所述第一温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第二端口导通,并控制开启所述液冷装置。
6.一种运行控制方法,适用于如权利要求1至5中任一项所述的混合式供电系统,其特征在于,所述运行控制方法包括:
响应于所述动力电池的预热信号,检测所述燃料电池中待排放的气体温度;
若检测到所述气体温度大于或等于第一温度阈值,控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体导入所述动力电池。
7.根据权利要求6所述的运行控制方法,其特征在于,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述动力电池燃烧,生成灭火装置的运行信号;
响应于所述运行信号,检测所述燃料电池是否处于开机状态;
若检测到所述燃料电池处于所述开机状态,则控制第二三通阀的第一端口与第三端口导通,以及第三三通阀的第一端口与第三端口导通,以使所述空气压缩机向所述灭火装置输入推动气体。
8.根据权利要求7所述的运行控制方法,其特征在于,所述运行控制方法还包括:
若检测到所燃料电池处于停机状态,则控制第六三通阀的第三端口与第二端口导通,以使整车储气装置向所述灭火装置输入推动气体。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的运行控制方法,其特征在于,在响应于所述动力电池的预热信号,检测所述燃料电池中待排放的气体温度后,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述气体温度小于所述第一温度阈值,控制开启液冷装置对所述动力电池加热。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的运行控制方法,其特征在于,在控制第一三通阀的第一端口与第三端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体导入所述动力电池后,所述运行控制方法还包括:
若检测到所述动力电池的温度上升至大于或等于第二温度阈值,控制所述第一三通阀的第一端口与第二端口导通,以将所述燃料电池中待排放气体排入大气。
11.一种车辆,其特征在于,包括:
如权利要求1至5中任一项所述的混合式供电系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010589820.4A CN111845460B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 混合式供电系统、运行控制方法和车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010589820.4A CN111845460B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 混合式供电系统、运行控制方法和车辆 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111845460A CN111845460A (zh) | 2020-10-30 |
CN111845460B true CN111845460B (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=72989068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010589820.4A Active CN111845460B (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 混合式供电系统、运行控制方法和车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111845460B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105655668A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 广东合即得能源科技有限公司 | 电动汽车动力电池组温度控制系统及方法 |
CN205632164U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 博源燃料电池(上海)有限公司 | 一种包含燃料电池与锂电池的动力系统的温度控制系统 |
CN106183855A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车动力电池系统及控制方法 |
CN108172879A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-15 | 佛山科学技术学院 | 一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置 |
-
2020
- 2020-06-24 CN CN202010589820.4A patent/CN111845460B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105655668A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-08 | 广东合即得能源科技有限公司 | 电动汽车动力电池组温度控制系统及方法 |
CN205632164U (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 博源燃料电池(上海)有限公司 | 一种包含燃料电池与锂电池的动力系统的温度控制系统 |
CN106183855A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电动汽车动力电池系统及控制方法 |
CN108172879A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-15 | 佛山科学技术学院 | 一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111845460A (zh) | 2020-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110745033B (zh) | 一种燃料电池车辆启动方法及装置 | |
CN108432015B (zh) | 燃料电池系统和燃料电池系统的控制方法 | |
CN105609836A (zh) | 燃料电池系统及燃料电池系统的运转控制方法 | |
CA3008768C (en) | Fuel cell system and controlling method of same | |
WO2002020300A1 (en) | Fuel cell vehicle | |
WO2017110367A1 (ja) | 燃料電池システム、及び、燃料電池システムの制御方法 | |
CN111845460B (zh) | 混合式供电系统、运行控制方法和车辆 | |
JP5127212B2 (ja) | 燃料電池発電システム及びその運転方法 | |
WO2018029829A1 (ja) | 燃料電池システム、及び、燃料電池システムの制御方法 | |
CN111082096A (zh) | 燃料电池系统 | |
JP2007016641A (ja) | ハイブリッドシステム | |
CN101828290A (zh) | 燃料电池系统及压缩机的转速控制方法 | |
JP7200953B2 (ja) | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 | |
CN108370049B (zh) | 燃料电池系统及其控制方法 | |
JPH02170369A (ja) | 水素供給機能を有する燃料電池 | |
CN113586207B (zh) | 一种乘用车发动机冷启动排气处理系统以及处理方法 | |
US20080096063A1 (en) | Fuel Cell Power Generating System for Executing Off Gas Treatment of Fuel Cells | |
JPH09161832A (ja) | 燃料電池発電装置とその運転方法及び運転制御方法 | |
CN111211340B (zh) | 燃料电池系统 | |
JP2000348746A (ja) | 改質型燃料電池電源システムにおける余剰水素の処理方法 | |
JP2008130441A (ja) | 燃料電池システム | |
JP4019924B2 (ja) | 燃料電池システム | |
CN114709460B (zh) | 燃料电池双系统及其起动控制方法 | |
JP5444391B2 (ja) | 燃料電池発電システムの運転方法 | |
CN117613309A (zh) | 燃料电池启动装置、用于控制燃料电池启动装置的方法、电子设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |