CN112060979A - 一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置，其中方法包括：获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；根据整车行驶工况数据和/或电机行驶工况数据，获得第一质量流量；根据空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；根据电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；根据第一质量流量对第一流量调节阀控制，根据第二质量流量对第二流量调节阀控制，根据第三质量流量对第三流量调节阀控制。本发明可对燃料电池、冷凝器以及驱动电机的冷却管路进行综合控制，数据的传输不需要在多个控制模块之间传递，处理效率更高，更节省能耗。

Description

一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置。

背景技术

传统燃料电池混合动力车辆中，主要驱动部件的各自的冷却系统均单独存在，并共同组成为一个封闭的冷却系统，冷却系统主要包括：燃料电池冷却系统、电机冷却系统、空调冷却系统、电器部件冷却系统、高压电池冷却系统等。在以上冷却系统中，由于每一个冷却系统都是独立工作的，因此需要多个水泵、膨胀水壶和散热器；一般的每个冷却系统均需要至少一个上述部件，也即水泵数量至少5个，膨胀水壶数量至少5个，散热器数量至少5个；散热器主要包括燃料电池冷却系统散热器、电机冷却系统散热器、空调冷却系统散热器、电器部件冷却系统散热器、高压电池冷却系统散热器等。因此，无法进行有效的对这些冷却系统进行统一的控制，控制效率低能耗高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置，能够对燃料电池、冷凝器以及驱动电机的冷却管路进行综合控制，数据的传输不需要在多个控制模块之间传递，处理效率更高，更节省能耗。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种燃料电池车辆的冷却控制方法，包括：

获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；

根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；

根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；

根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；

根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

可选的，在获得所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量之后，还包括：

根据所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量，对所述车辆冷却系统的水泵的流量进行增加或减小。

可选的，所述整车行驶工况数据包括：整车车速、整车加速度、整车坡度角以及整车质量；所述根据所述整车行驶工况数据，获得第一质量流量，包括：

根据所述整车加速度、整车坡度角以及整车质量，获得用于驱动所述车辆的整车驱动力；

根据所述整车车速和所述整车驱动力，获得整车驱动功率；其中，所述整车驱动功率为车轮输出的功率；

根据所述整车驱动功率以及所述车辆的减速器效率，获得电机功率；

根据所述电机功率和所述车辆的电机效率，获得所述车辆的电机散热功率；

根据所述电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出所述电机支路的防冻液温度，获得所述第一质量流量。

可选的，所述电机行驶工况数据包括：电机转速和电机扭矩；所述根据所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量，包括：

根据所述电机转速和所述电机扭矩，获得电机功率；

根据所述电机功率和所述车辆的电机效率，获得所述车辆的电机散热功率；

根据所述电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出所述电机支路的防冻液的温度，获得所述第一质量流量。

可选的，所述空调行驶工况数据包括：压缩机功率、压缩机转速和冷媒密度；所述根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量，包括：

根据所述压缩机功率和所述压缩机转速，获得所述空调系统的体积流量；

根据所述体积流量和所述冷媒密度，获得所述第二质量流量。

可选的，所述电池行驶工况数据包括：电池电压、电池电流、电池效率；所述根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量，包括：

根据所述电池电压和所述电池电流，获得所述燃料电池的电池功率；

根据所述电池功率和所述电池效率，获得电池热功率；

根据所述电池热功率，防冻液的比热容，电池内部温度，以及流出所述电池支路的防冻液的温度，获得所述第三质量流量。

可选的，所述方法还包括：

获取所述车辆冷却系统中散热管路前端的主管路的主管路温度值；其中，所述散热管路包括左散热管路、右散热管路和中间散热管路；

获取所述左散热管路后端的第一温度值，所述右散热管路后端的第二温度值，以及所述中间散热管路后端的第三温度值；

根据所述主管路温度值和所述第一温度值，对所述左散热管路上的散热风扇的转速以及所述左散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；

根据所述主管路温度值和所述第二温度值，对所述右散热管路上的散热风扇的转速以及所述右散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；

根据所述主管路温度值和所述第三温度值，对所述中间散热管路上的散热风扇的转速以及所述中间散热管路上的流量调节阀的开度进行调整。

可选的，所述方法还包括：

当所述主管路温度值大于预设的温度阈值时，开启所述中间散热管路上的散热风扇；

根据所述第三温度值对所述中间散热管路上的散热风扇的转速增大或减小；

当所述中间散热管路上的散热风扇的转速达到预设的最大转速值时，开启所述左散热管路和/或所述右散热管路上的散热风扇；

根据所述第一温度值和/或所述第二温度值对所述左散热管路和/或所述右散热管路上的散热风扇的转速增大或减小。

第二方便，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种燃料电池车辆的冷却控制装置，包括：

获取模块，用于获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；

第一确定模块，用于根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；

第二确定模块，根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；

第三确定模块，根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；

控制模块，用于根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

可选的，还包括水泵控制模块，用于在获得所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量之后，

根据所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量，对所述车辆冷却系统的水泵的流量进行增加或减小。

本发明实施例中提供的一种燃料电池车辆的冷却控制方法及装置，通过获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；根据整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；根据空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；最后，根据第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；可实现了对电机支路的防冻液流量、冷凝器支路的防冻液流量以及电池支路的防冻液流量进行定量的、精准的统一控制。并且本实施例的方法使得应用的车辆上的冷却系统中仅仅只需要采用一套控制逻辑，并且由于能够综合使用燃料电池车辆冷却系统和燃料电池车辆的冷却模块总成上的各个流量调节阀以及温度传感器采集的数据，可快速的对冷却系统总的工况信息进行综合处理，数据不需要在多个控制模块之间传递，处理效率更高，能耗更小。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本发明实施例中提供的燃料电池混合动力车辆的结构示意图；

图2示出了本发明第一实施例提供的一种燃料电池车辆冷却系统的结构示意图；

图3示出了本发明第二实施例提供的一种燃料电池车辆的冷却模块总成的结构示意图；

图4示出了本发明第二实施例中冷却模块框架的结构示意图；

图5示出了本发明第四实施例提供的一种燃料电池车辆的冷却控制方法的流程图；

图6示出了本发明第五实施例提供的一种燃料电池车辆的冷却控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例中提供的燃料电池车辆冷却系统、燃料电池车辆的冷却模块总成以及燃料电池车辆的冷却控制方法及装置，均可应用于新能源车辆中。例如，应用于锂电池车辆、燃料电池车辆、混合动力车辆，尤其是应用于燃料电池混合动力车辆100中。请参阅图1，一般的，燃料电池混合动力车辆主要架构包括：燃料电池101、高压电压变压器102、动力分配单元103、高压PTC 104(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)、低压电压变压器105、低电压用电设备106、高压动力电池107、驱动电机108、空调压缩机109、前驱动轮111、前轮胎112、后从动轮114以及后轮胎115。其中，燃料电池101用于作为动力源，其连接高压电压变压器102；高压电压变压器102连接动力分配单元103，用于对动力进行分配；动力分配单元103分别与高压PTC 104、驱动电机108、空调压缩机109、高压动力电池107以及低压电压变压器105连接，低压电压变压器105将动力分配单元103分配的电能进行降压变压，以供给低电压用电设备106。高压动力电池107用于存储燃料电池101的电能，空调压缩机109用于对车辆进行散热，例如，对燃料电池101和驱动电机108进行散热，或对车辆内部进制冷，空调压缩机109可设置在发动机舱内，驱动电机108可与前驱动轮111传动连接，用于输出动力；前轮胎112设置在前驱动轮111的两侧，后轮胎115设置在后从动轮114两侧。当然，在某些实现方式中可为四轮驱动，此时驱动电机108与前驱动轮111和后驱动轮传动连接；另外，也可为多个驱动电机108，前驱动轮111和后从动轮114均可连接驱动电机108进行驱动。下面将以实施例的方式对应用于燃料电池混合动力车辆100的燃料电池车辆冷却系统、燃料电池车辆的冷却模块总成以及燃料电池车辆的冷却控制方法进行详细的解释说明，燃料电池车辆在后文中简称车辆。

第一实施例

请参见图2，图2示出了本发明第一实施例提供的一种燃料电池车辆冷却系统200的结构示意图。所述燃料电池车辆冷却系统200包括：水泵201、电机支路210、冷凝器支路220、电池支路230、散热管路30以及冷却回路209。

具体的，水泵201的流量输出端分别与电机支路210的第一端、冷凝器支路220的第一端以及电池支路230的第一端连接；散热管路30的第一端分别与电机支路210的第二端、冷凝器支路220的第二端以及电池支路230的第二端连接；散热管路30的第二端与冷却回路209的第一端连接，冷却回路209的第二端连接至水泵201形成循环回路；电机支路210包含用于对驱动电机散热的电机水套212，冷凝器支路220包含用于对冷凝器散热的冷凝器水套222，电池支路230包含用于对燃料电池进行散热的电池水套232，散热管路30用于对循环回路中的防冻液进行散热。如此，在本实施中通过使用一个水泵201就能够实现分别对驱动电机、冷凝器以及燃料电池进行独立控制和散热，高度集成多个散热系统，且结构简单、成本低，可极大的节约发动机舱的空间。

水泵201，用于为循环回路中的防冻液提供循环的动力。

水泵201出口连接的为主管路202，主管路202可通过集管将管路通道一分为三，分别为电机支路210、冷凝器支路220以及电池支路230。

在电机支路210中，电机水套212的入口侧设置有第一流量调节阀211，第一流量调节阀211可用于调节电机支路210中的防冻液流量大小，实现对电机地精准散热。在电机支路210中的电机水套212的出口侧设置有第一温度传感器213，第一温度传感器213可测量经过电机水套212后流出所述电机支路210的防冻液温度，检测电机支路210是否为驱动电机有效散热；若第一温度传感器213检测的温度过高，可适当的增加第一流量调节阀211的开度以提高电机支路210中的流量，增强散热效果；若第一温度传感器213检测的温度较低则可适当调小第一流量调节阀211的开度以节能。

在冷凝器支路220中，冷凝器水套222的入口侧设置有第二流量调节阀222，第二流量调节阀222用于调节进入冷凝器支路220的防冻液流量；冷凝器支路220中的冷凝器水套222的出口侧设置有第二温度传感器223，第二温度传感器223用于检测流出冷凝器支路220的防冻液的温度，以确定冷凝器支路220是否对冷凝器有效散热。若第二温度传感器223检测的温度过高，则可适当的增加第二流量阀的开度以提高冷凝器支路220中的流量，增强散热效果；若第二温度传感器223检测的温度较低则可适当调小第二流量调节阀222的开度以节能。

在电池支路230中，电池水套232的入口侧设置有第三流量调节阀232，第三流量调节阀232用于调节进入电池支路230的防冻液流量；电池支路230中的电池水套232的出口侧设置有第三温度传感器233，第三温度传感器233用于检测流出电池支路230的防冻液的温度，以确定电池支路230是否为燃料电池进行有效的散热。若第三温度传感器233检测的温度过高，则可适当的增加第三流量阀的开度以提高电池支路230中的流量，增强散热效果；若第三温度传感器233检测的温度较低则可适当调小第三流量调节阀232的开度以节能。

电机支路210、冷凝器支路220以及电池支路230三者的出口处可通过一集管将防冻液汇合到主管路202中。此时，由于三条支路中的防冻液温度一般均不相同，当汇聚到一起之后需要重新确定主管路202中的防冻液温度。具体的，在散热管路30的第一端连接的主管路202上设置主管路温度传感器204，用于检测电机支路210、冷凝器支路220以及电池支路230汇聚后的防冻液的温度。以此保证对散热管路30进行准确控制。

进一步的，本实施例系统还包括节温器206和旁通管路207。节温器206设置在散热管路30的第一端连接的主管路202上，且节温器206位于主管路温度传感器204与散热管路30的第一端之间；旁通管路207的第一端连接节温器206，旁通管路207的第二端连接冷却回路209。在某些情况下可无需散热管路30进行散热或仅仅需要散热管路30进行少量的散热，此时通过旁通管路207与节温器206就可将主管路202中的防冻液连通至冷却回路209中，保证整个冷却系统中的防冻液运转正常，这样就可保证电机支路210、冷凝器支路220、电池支路230以及散热管路30中的流量可独立且灵活的控制。

散热管路30，用于对防冻液进行散热，以使防冻液可循环使用。

具体实施时，散热管路30可为多条散热管路30，例如可设置一条、两条、三条、四条，等等。本实施例中根据发动机舱的空间特点将散热管路30设置为三条，分别包括：左散热管路310、右散热管路320以及中间散热管路330。在左散热管路310、右散热管路320以及中间散热管路330上均设置有散热风扇340，散热风扇340用于对散热管路30进行风冷散热。

其中，左散热管路310的第一端设置有第四流量调节阀311，左散热管路310的第二端设置有第四温度传感器313。第四流量调节阀311调节左散热管路310的流量大小，当环境温度较高，或散热需求较大时可增加第四流量调节阀311的开度。第四温度传感器313可测量左散热管路310出口处防冻液的温度，若防冻液温度过高可将左散热管路310上的风扇转速增加，以增强散热效果。

右散热管路320的第一端设置有第五流量调节阀321，右散热管路320的第二端设置有第五温度传感器323。第五流量调节阀321调节右散热管路320的流量大小，当环境温度较高，或散热需求较大时可增加第五流量调节阀321的开度。第五温度传感器323可测量右散热管路320出口处防冻液的温度，若防冻液温度过高可将右散热管路320上的风扇转速增加，以增强散热效果。

中间散热管路330的第一端设置有第六流量调节阀331，中间散热管路330的第二端设置有第六温度传感器333。第六流量调节阀331调节中间散热管路330的流量大小，当环境温度较高，或散热需求较大时可增加第六流量调节阀331的开度。第六温度传感器333可测量中间散热管路330出口处防冻液的温度，若防冻液温度过高可将中间散热管路330上的风扇转速增加，以增强散热效果。

当流经散热管路30的防冻液经过散热管路30散热后会与旁通支路中的防冻液汇合进入冷却回路209。此时，由于每条散热管路30中的防冻液温度各不相同，因此无法准确的确定散热管路30的最终散热效果，因此需要重新确定汇合后的防冻液温度，以确定冷却回路209中的防冻液是否被有效的降温，避免冷却系统无法实现冷却效果。因此，可在冷却回路209上设置回路温度传感器208，用于检测冷却回路209中防冻液的温度。当冷却回路209中的温度较高时，可调节节温器206使散热管路30中的流量增大，从而对更大流量的防冻液进行散热，增强散热效果。

进一步的，本实施中的燃料电池车辆冷却系统200还包括：膨胀水壶205，该膨胀水壶205的第一端与电机支路210/冷凝器支路220/电池支路230的第二端连接，也即连接在电机支路210、冷凝器支路220、电池支路230的出口通过集管汇聚后的主管路202上。膨胀水壶205的第二端与冷却回路209的第二端连接。这样连接，保证膨胀水壶205的两端均可位于电机支路210/冷凝器支路220/电池支路230与散热管路30之间，具有更大的流量冗余，使得各个流量调节阀以及节温器206可进灵活调整。这样保证集成的一套系统能够更加安全有效的进行控制和散热。

需要说明的时候，本实施中的集管与流量调节阀可为一个整体的第一集流装置，第一集流装置中的流量调节阀可由弹簧和电机等部件构成。因此在水泵201与电机支路210/冷凝器支路220/电池支路230之间的集管与三个流量调节阀可为一整体的第一集流装置；在散热管路30与冷却回路209之间的集管与流量调节阀也可为一整体的第一集流装置。同样的，本实施中的集管与温度传感器可为一个整体的第二集流装置；在主管路温度传感器204与电机支路210/冷凝器支路220/电池支路230之间的集管与三个温度传感器可为一整体的第二集流装置；在散热管路30与节温器206之间的集管与温度传感器也可为一整体的第二集流装置。

举例说明本实施例中的燃料电池车辆冷却系统200的应用原理。如下：

1、当环境温度为TEMP_LOW≤0℃时。

车辆冷启动，车辆怠速，水泵201启动运转，驱动电机212与冷凝器222均为停机状态，燃料电池232工作，第一流量调节阀211和第二流量调节阀221均处于关闭状态，第三流量调节阀231的开度根据环境温度TAMBI、第三温度传感器233获取的电池水套232出水口温度、燃料电池内部的温度传感器参数确定。

由电池水套232流出的防冻液再流经主管路温度传感器204和节温器206，由于当前环境温度较低，此时散热管路30全部处于停机状态，节温器206旋转至旁通管路207的全开状态，防冻液由旁通管路207经过回路温度传感器208，回到水泵201进行循环利用。

2、当环境温度为高温TEMP_HIGH，TEMP_HIGH≥30℃；介于低温和高温之间的温度TEMP_AVERAGE，0℃＜TEMP_AVERAGE＜30℃时。

车辆以低速、加速、高速、减速以及怠速中一种状态行驶时，水泵201启动运转，驱动电机、冷凝器以及燃料电池均处于运行状态，防冻液经过水泵201输出流经电机支路210、冷凝器支路220和电池支路230，第一流量调节阀211、第二流量调节阀221和第三流量调节阀231均处于打开状态。

其中，第一流量调节阀211的开度根据环境温度TAMBI、第一温度传感器213的温度和驱动电机的温度确定；第二流量调节阀221的开度根据环境温度TAMBI、第二温度传感器223的温度和冷凝器的温度确定；第三流量调节阀231的开度根据环境温度TAMBI、第三温度传感器233的温度和燃料电池的内部温度确定。

在冷却过程中，水泵201启动运转，水泵201流出的防冻液经电机支路210、冷凝器支路220和电池支路230，流出后汇流至主管路202中。其中，第一温度传感器213、第二温度传感器223以及第三温度传感器233分别对流经各支管路的防冻液的温度进行监测；主管路温度传感器204由对汇流至主管路202中的防冻液的温度进行监测。

节温器206旋转角度由主管路温度传感器204、回路温度传感器208、电机支路210、冷凝器支路220和电池支路230中的各个流量调节阀的开度决定，经节温器206的防冻液一部分被分配到散热管路30中，以与携带热量的防冻液进行热交换，热交换后的冷却的防冻液再次回到水泵201进行循环利用；另一部分直接由旁通管路207，并最终经过温度传感器208，回到水泵201进行循环利用。

其中，由节温器206进入散热管路30中防冻液的分配规则如下：

正常情况下，即车辆处于正常行驶工况下，优先打开第六流量调节阀331，左散热管路310和右散热管路320暂时不启动。由于中间散热管路330的散热能力大于左散热管路310和右散热管路320，即在正常情况下仅通过中间散热管路330便可满足于由电机水套212、冷凝器水套222以及电池水套232流出的总的防冻液的换热。

在糟糕的行驶工况下，当中间散热管路330的散热能力已无法满足对进入的防冻液进行散热时，同时第四流量调节阀311与第五流量调节阀321，使由电机水套212、冷凝器水套222以及电池水套232流出的总的防冻液通过第四流量调节阀311、第五流量调节阀321和第六流量调节阀331对应分配至左散热管路310、右散热管路320以及中间散热管路330进行同步散热，以实现即便在复杂工况的大热量情况下亦能与防冻液进行较好的热交换，保证整个冷却系统的冷却效果。

其中，第四流量调节阀311的开度由主管路温度传感器204的温度，第四温度传感器313的温度以及节温器206的开度共同决定；第五流量调节阀321的开度由主管路温度传感器204的温度，第五温度传感器323的温度以及节温器206的开度共同决定。第六流量调节阀331的开度由主管路温度传感器204的温度，第六温度传感器333的温度以及节温器206的开度共同决定

也就是说，本本实施例的燃料电池车辆冷却系统200中可以根据车辆当前的工况与产生的总热量对应仅开启不同的散热管路，以提供不同的散热需求。而无需任意时刻必须同时都开启左散热管路310、右散热管路320以及中间散热管路330，实现节能减排，降低工耗。

因此，本实施例中提供的一种燃料电池车辆冷却系统通过上述的结构组成和各个部件之间相互配合，可进行精准的散热控制，具有良好的散热效果。并且本实施例中的系统使用了一条主管路和一条冷却回路构成总的循环回路，实现了对车辆中的多个冷却系统进行集成，集成后的结构相对于独立的散热系统具有更少的零部件，降低了成本，为车辆的发动机舱节省了大量的空间。

第二实施例

请参阅图3，图3中示出了本实施例提供的一种燃料电池车辆的冷却模块总成400的结构示意图，该冷却模块总成可用于对第一实施例中所述的散热管路进行散热。该冷却模块总成包括：冷却模块框架410、左散热模块420、右散热模块430以及中间散热模块440。

具体的，冷却模块框架410安装在车辆发动机舱405的前端，左散热模块420安装在冷却模块框架410的左侧，右散热模块430安装在冷却模块框架410的右侧，中间散热模块440安装在冷却模块框架410的中部。左侧和右侧为车辆朝向所在的左侧和右侧。左散热模块420包括左散热风扇422和左散热器421，右散热模块430包括右散热风扇432和右散热器431，中间散热模块440包括中间散热风扇442和中间散热器441；左散热器421连接有左散热管路，右散热器431连接有右散热管路，中间散热器441均连接有中间散热管路。即第一实施例中的左散热管路、右散热管路与中间散热管路可作为本实施中的冷却模块总成的一部分结构。

本实施例中的冷却模块总成中每个散热风扇分别位于发动机舱405前方的左侧、中间和右侧，其结构不采用纵向的层叠分布，并且独立对三条散热管路进行散热，具有更高的散热效率。

进一步的，中间散热模块440位于燃料电池系统402和前轴驱动轮的车身前方，其中燃料电池系统402包括燃料电池，前驱动轮包括前驱动轴403和前轴404，如图3所示。

请参阅图4，冷却模块框架410，用于作为左散热模块420、右散热模块430以及中间散热模块440的安装基座，冷却模块框架410可采用螺栓固定在车辆的发动机舱405内。冷却模块框架410可由第一框架411、第二框架412和第三框架413组成，其中第一框架411和第二框架412连接在所述第三框架413的两侧，第一框架411、第二框架412和第三框架413形成并排连接，连接方式可为焊接或螺栓连接。为了匹配发动机舱405，第一框架411和第二框架412分别与第三框架413之间可呈一小于180°的夹角连接。并且第一框架411、第二框架412和第三框架413均可为方形框架。对应的，第一框架411的中间位置可通过多个固定点50安装左散热模块420的左散热器421；第二框架412的中间位置可通过多个固定点50安装右散热模块430的右散热器431；第三框架413的中间位置可通过多个固定点50安装中间散热模块440的中间散热器441。第一框架411、第二框架412和第三框架413上也均可设置固定点50，用以与车辆进行安装固定，固定点50可为螺栓固定，或机械卡接。

本实施例中，车辆具有两根纵梁，左散热模块420与中间散热模块440位于车辆的第一纵梁406的两侧，右散热模块430与中间散热模块440位于车辆的第二纵梁407的两侧。这样使得中间散热模块440位于第一纵梁406和第二纵梁407之间，将中间散热模块440与左散热模块420和右散热模块430分隔，保证了三个散热模块产生独立的风道，提高散热效率。

进一步的，左散热模块420、右散热模块430以及中间散热模块440均为独立运行，即可对三个散热模块进行独立控制。本实施例中，因为中间散热模块440的面积可设置的更大，将中间散热模块440的散热能力设计得大于左散热模块420和右散热模块430；同时，中间散热模块440在左散热模块420和右散热模块430启动之前启动，实现分层控制节约能耗。当开启中间散热模块440时，若能够满足散热需求，则可不用开启左散热模块420和右散热模块430。由于左散热模块420、右散热模块430以及中间散热模块440均由散热器和散热风扇构成，在进行散热能力调整时，可调整散热风扇的转速，从而实现不同的散热需求。

本实施例中的冷却模块总成还包括主管路，左散热管路、右散热管路以及中间散热管路的流量入口端均连接至主管路，主管路上设置有主管路温度传感器。主管路温度传感器测量的温度值，用于调整左散热管路、右散热管路以及中间散热管路的流量调节阀的开度。例如，当主管路温度传感器测量的温度值较高时，则可将中间散热管路的流量调节阀的开度调大。

进一步的，中间散热管路的流量入口一侧均设有流量调节阀，各自的流量出口一侧均设有温度传感器。主管路温度传感器测量的温度值与中间散热管路的温度传感器测量的温度值，用于共同调整中间散热管路的流量调节阀的开度。例如，当根据主管路温度传感器调整中间散热管路的流量调节阀的开度后，若中间散热管路上的温度传感器检测的温度值依然较高，则可对中间散热管路的流量调节阀的开度进行进一步的增加调整。

同样的，左散热管路的流量入口一侧设有流量调节阀，左散热管路的流量出口一侧设有温度传感器；主管路温度传感器测量的温度值与左散热管路的温度传感器测量的温度值，用于在中间散热管路的流量调节阀的开度最大时，共同调整散热管路的流量调节阀的开度。右散热管路的流量入口一侧也设有流量调节阀，所述右散热管路的流量出口一侧也设有温度传感器；主管路温度传感器测量的温度值与右散热管路的温度传感器测量的温度值，用于在中间散热管路的流量调节阀的开度最大时，共同调整右散热管路的流量调节阀的开度。

这样可保证优先使用中间散热模块440进行散热，然后在中间散热管路无法满足散热需求时，使用左散热模块420和右散热模块430进行辅助散热。

需要说明书的是，本实施例中所列举的对流量调节阀进行控制的方式仅为示例性的说明，本领域技术人员可根据本实施例中的结构及功能作用特征对流量调节阀进行定量控制。

本实施例中提供的一种燃料电池车辆的冷却模块总成，其中冷却模块框架安装在车辆发动机舱的前端，左散热模块安装在冷却模块框架的左侧，右散热模块安装在冷却模块框架的右侧，中间散热模块安装在冷却模块框架的中部。左侧和右侧为车辆朝向所在的左侧和右侧。这样使得三个散热模块并排分布，避免了车辆前后方向上的前后层叠分布。进一步的，左散热模块包括左散热风扇和左散热器，右散热模块包括右散热风扇和右散热器，中间散热模块包括中间散热风扇和中间散热器；左散热器连接有左散热管路，右散热器连接有右散热管路，中间散热器均连接有中间散热管路。三个散热模块中均具有风扇和散热器结构，能够实现独立控制和散热，结合集成后的燃料电池车辆冷却系统实现不同散热需求下的控制。因此，本实施例中的冷却模块总成中每个散热风扇分别位于发动机舱前方的左侧、中间和右侧，其结构不采用纵向的层叠分布，并且独立对三条散热管路进行散热，具有更高的散热效率。

第三实施例

本实施例中提供的一种燃料电池车辆冷却系统，包括第二实施例中的任一所述的冷却模块总成。

具体的，该燃料电池车辆冷却系统还包括：水泵、电机支路、冷凝器支路、电池支路、散热管路以及冷却回路；散热管路包括左散热管路、右散热管路和中间散热管路；水泵的流量输出端分别与电机支路的第一端、冷凝器支路的第一端以及电池支路的第一端连接；散热管路的第一端分别与电机支路的第二端、冷凝器支路的第二端以及电池支路的第二端连接；散热管路的第二端与冷却回路的第一端连接，冷却回路的第二端连接至水泵形成循环回路；电机支路包含用于对驱动电机散热的电机水套，冷凝器支路包含用于对冷凝器散热的冷凝器水套，电池支路包含用于对燃料电池进行散热的电池水套，散热管路用于对循环回路中的防冻液进行散热。

本实施中的水泵、电机支路、冷凝器支路、电池支路、散热管路以及冷却回路等结构，其具体的实现方式，相互之间的配合关系以及所产生的有益效果可具体的参见第一、第二实施例中的阐述，本实施例中不再赘述。

第四实施例

请参阅图5，图5中示出本实施例中提供了一种燃料电池车辆的冷却控制方法的方法流程图，该方法可对上述的燃料电池车辆冷却系统以及燃料电池车辆的冷却模块总成进行控制。

具体的，所述方法包括：

步骤S10：获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据。

在步骤S10中，车辆的整车行驶工况数据表示车辆行驶过程中的相关数据。具体的，整车行驶工况数据可包括：整车车速、整车加速度、整车坡度角、整车质量、行驶的环境状态、行驶状态等；环境状态包括低温环境状态、中温环境状态以及高温环境状态，行驶状态可包括冷启动、低速行驶、高速行驶、加速行驶、减速行驶以及车辆怠速等。电机行驶工况数据包括：电机转速和电机扭矩等。电池行驶工况数据包括：电池电压、电池电流以及电池效率等。空调行驶工况数据包括：压缩机功率、压缩机转速、冷媒密度以及冷媒焓值等。

步骤S20：根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量。

在步骤S20中，本实施例提供两种获取第一质量流量的方式，具体的：

1、基于整车行驶工况数据，获取第一质量流量。

首先，根据整车加速度、整车坡度角以及整车质量，获得用于驱动所述车辆的整车驱动力；具体的，由整车质量和整车坡度角可得到车辆行驶方向上的重力分量，根据整车质量和整车加速度的乘积加上该重力分量就可得到整车驱动力，本实施例中以F_驱表示。

进一步的，根据整车车速和整车驱动力，获得整车驱动功率；其中，整车驱动功率为车轮输出的功率；也即，P_驱＝F_驱*V_车速，其中，P_驱为整车驱动功率，V_车速为整车车速。电机输出的动力会通过车辆的减速器输出到车轮上，因此，根据整车驱动功率以及车辆的减速器效率，就可获得电机功率；具体的，P_机＝P_驱/η_减速器，其中，P_机为电机功率，η_减速器为减速器效率。

最后，根据电机功率和车辆的电机效率，获得车辆的电机散热功率；具体的，P_机热＝P_机*(1-η_机)/η_机，其中，P_机热为电机散热功率，η_机为电机工况效率。进而，根据电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出电机支路的防冻液温度，获得第一质量流量。具体的，根据公式P_机热＝m_机*cp*(T_机出-T_机内)，就可得到防冻液的第一质量流量；其中，m_机为第一质量流量，cp为防冻液比热容，T_机内电机内部温度，T_机出流出电机支路的防冻液温度。

2、基于电机行驶工况数据，获取第一质量流量。

首先，根据电机转速和电机扭矩，获得电机功率；也即，P_机＝ω_机*T_机，ω_机为电机转速，T_机为电机扭矩。然后，根据电机功率和车辆的电机效率，获得车辆的电机散热功率；最后，根据电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出电机支路的防冻液的温度，获得第一质量流量。从电机功率获取第一质量流量的过程可具体参照上述基于整车行驶工况数据，获取第一质量流量的过程。

进一步的，由于实施例总提供了两种获取电机功率的方式，在具体获取过程中，可采用两种方式进行相互印证。若两种方式计算获得的电机功率误差超出了预设的阈值，可发出故障警报。以提醒用户进行维护，避免影响驱动电机的散热，导致车辆产生更严重的故障。另外，在确定电机功率的时候可取两种方式计算的电机功率的均值作来计算第一质量流量，提高准确性。

步骤S30：根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量。

在步骤S30中，第二质量流量的获取可参照如下过程：

1、获取空调系统中的体积流量。

首先，根据压缩机功率和压缩机转速，获得空调系统的体积流量；然后，根据体积流量和冷媒密度，获得第二质量流量。具体的，冷媒密度为压缩机系统中的压力和温度的变化关系ρ＝F(P,T)，ρ为冷媒密度，P为压力，T为温度；进一步的，m_冷媒＝VOL*ρ，m_冷媒为第二质量流量，VOL为体积流量。

2、通过防冻液流入空调系统的温度以及防冻液流出空调系统的温度进行校验。

具体的，通过冷媒焓值确定空调系统的换热功率，即冷媒焓值为温度和压力的函数h＝(P,T)，h为冷媒焓值。通过公式P_冷媒热＝m_冷媒*(h_进-h_出)确定冷凝器的换热功率，其中，P_冷媒热为空调系统的换热功率，h_进为防冻液进入空调系统的冷媒焓值，h_出为防冻液流出空调系统的冷媒焓值。然后，获取防冻液流入空调系统温度T_冷媒进和防冻液流出空调系统温度T_冷媒出。根据P_冷媒热＝M_冷媒*cp*(T_冷媒出-T_冷媒进)，确定流经空调系统的防冻液的第二质量流量M’_冷媒。

一般的，第二质量流量M_冷媒与第二质量流量m_冷媒是否相同，或在允许的误差范围内，例如M_冷媒相对于m_冷媒的最大允许误差为1％。若是，则确定m_冷媒为有效值，否则提示错误信息或报警信息。

步骤S40：根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量。

在步骤S40中，第三质量流量的获取具体实现方式如下：

首先，根据电池电压和电池电流，获得燃料电池的电池功率；P_燃输＝U_燃输*I_燃输，P_燃输为电池功率，U_燃输为电池电压，I_燃输为电池电流。然后，根据电池功率和电池效率，获得电池热功率；具体的，P_燃热＝P_燃输*(1-η_燃)/η_燃，其中，P_燃热为电池热功率，η_燃为电池效率。最后，根据电池热功率，防冻液的比热容，电池内部温度，以及流出电池支路的防冻液的温度，获得第三质量流量；也即，通过公式P_燃热＝m_燃*cp*(T_燃出-T_燃内)，得到防冻液的第三质量流量，其中，m_燃为第三质量流量，T_燃出为流出电池支路的防冻液的温度，T_燃内为电池内部温度。通过第三质量流量就可对电池支路的散热需求进行精确控制。

步骤S50：根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

在步骤S50中，第一流量调节阀、第二流量调节阀以及第三流量调节阀三者各自的开度大小与质量流量的大小存在正向关系，因此通过第一流量调节阀、第二流量调节阀以及第三流量调节阀的开度可分别精确控制电机支路、冷凝器支路以及电池支路的防冻液的质量流量。在执行步骤S50时，可包括：首先根据第一质量流量比对第一流量调节阀是否位于对应的开度位置，若是则无需调整，否则调整至对应位置；根据第二质量流量比对第二流量调节阀是否位于对应的开度位置，若是则无需调整，否则调整至对应位置；根据第三质量流量比对第三流量调节阀是否位于对应的开度位置，若是则无需调整，否则调整至对应位置。

另外，在本实施例中的步骤S50之前还包括：获取燃料电池车辆冷却系统中的主管路温度传感器以及回路温度传感器二者所测量的温度值，若测出的温度值小于预设的冷却启动阈值，此时可不用进行主动散热，则可不进行步骤S50的执行，否则启动步骤S10-S50的执行。

在本实施例中，在获得第一质量流量、第二质量流量和第三质量流量之后，还包括：根据第一质量流量、第二质量流量和第三质量流量，对车辆冷却系统的水泵的流量进行增加或减小；以保证电机支路、冷凝器支路以及电池支路中的防冻液流量充足。

进一步的，本实施例中的控制步骤还包括：对散热管路上的流量调节阀进行控制。具体的如下：

1、获取车辆冷却系统中散热管路前端的主管路的主管路温度值；其中，散热管路包括左散热管路、右散热管路和中间散热管路。

2、获取左散热管路后端的第一温度值，右散热管路后端的第二温度值，以及中间散热管路后端的第三温度值。

3、根据主管路温度值和第一温度值，对左散热管路上的散热风扇的转速以及左散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；根据主管路温度值和第二温度值，对右散热管路上的散热风扇的转速以及右散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；根据主管路温度值和第三温度值，对中间散热管路上的散热风扇的转速以及中间散热管路上的流量调节阀的开度进行调整。

主管路温度值主要监控经过驱动电机、冷凝器以及燃料电池后的防冻液温度，以确定是否开启散热管路进行主动散热，或者将散热管路开启到什么程度。第一温度值、第二温度值以及第三温度值用于分别测量防冻液经过左散热管路、右散热管路和中间散热管路后的温度值，以确定散热管路对防冻液的散热有效性，并可反馈调整对应的散热模块上的散热风扇转速。例如，当主管路温度值大于冷却启动阈值时，启动中间散热管路上的流量调节阀；此时监测到的第三温度值若较高，则可控制中间散热管路上的散热风扇转速和/或流量调节阀的开度进行增加。

同样的，还可设置第一启动阈值，第一启动阈值大于冷却启动阈值。当主管路温度值大于第一启动阈值时，可同时开启左散热管路和右散热管路的流量调节阀。然后，通过第一温度值对左散热管路的散热风扇转速和/或流量调节阀的开度进行反馈调整；通过第二温度值对右散热管路的散热风扇转速和/或流量调节阀的开度进行反馈调整。

另外，还可同时设置第一启动阈值和第二启动阈值，第二启动阈值大于第一启动阈值。当主管路温度值大于第一启动阈值时，可开启左散热管路或右散热管路的流量调节阀，当主管路温度值大于第而启动阈值时，开启左散热管路或右散热管路中还未开启的流量调节阀。

进一步的，本实施例中方法还包括对散热管路中的散热风扇进行控制的具体步骤。如下：

当主管路温度值大于预设的温度阈值时，开启中间散热管路上的散热风扇；其中，温度阈值可与上述的冷却启动阈值相同或不同。然后，根据第三温度值对中间散热管路上的散热风扇的转速增大或减小；例如，第三温度值过大时则增加散热风扇的转速，否则减小转速，增加或减小量可按照第三温度值的大小成比例调整。当中间散热管路上的散热风扇的转速达到预设的最大转速值时，开启左散热管路和/或右散热管路上的散热风扇。根据第一温度值和/或第二温度值对左散热管路和/或右散热管路上的散热风扇的转速增大或减小。左散热管路和右散热管路上的散热风扇可同时开启，也可依次有先后的开启。按照先后顺序开启时，可在左散热管路或右散热管路上的散热风扇达到预设的转速阈值时，开启左散热管路或右散热管路中还未开启的散热风扇。

此外，本实施例中还可基于车辆行驶的工况进行调整左散热模块、右散热模块以及中间散热模块的启停，例如，正常情况下，即车辆处于正常行驶工况下，例如平坦路面匀速行驶；优先启动中间散热模块进行散热，左侧散模块与右侧散热模块暂时不启动。由于中间散热模块的散热能力大于左侧、右侧散热器，即在正常情况下仅通过中间散热模块便可满足与由驱动电机水套、冷凝器水套以及电池水套中流出的总的防冻液的换热。在糟糕的行驶工况下，例如低档爬坡，高温的夏日等；当中间散热模块的散热能力已无法满足对进入主管路的防冻液进行散热时，可同时启动左散热模块和右散热模块上的流量调节阀，使由电机水套、冷凝器水套以及电池水套流出的总的防冻液通过分别通过左散热模块、右散热模块以及中间散热模块进行同步散热，以实现即便在复杂工况的大热量情况下亦能与防冻液进行较好的热交换，保证整个冷却系统的冷却效果。也就是说，本实施例中可以根据车辆当前的工况与产生的总热量对应仅开启中间散热模块和/或同步开启左散热模块、右散热模块以及中间散热模块，而无需任意时刻必须同时都开启三个散热模块，实现节能减排，降低工耗。

需要说明书的是，本实施例中步骤S20-S40执行的先后顺序不作限制。

综上所述，本实施例中提供的一种燃料电池车辆的冷却控制方法，通过获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；根据整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；根据空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；最后，根据第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；可实现了对电机支路的防冻液流量、冷凝器支路的防冻液流量以及电池支路的防冻液流量进行定量的、精准的统一控制。并且本实施例的方法使得应用的车辆上的冷却系统中仅仅只需要采用一套控制逻辑，并且由于能够综合使用燃料电池车辆冷却系统和燃料电池车辆的冷却模块总成上的各个流量调节阀以及温度传感器采集的数据，可快速的对冷却系统总的工况信息进行综合处理，数据不需要在多个控制模块之间传递，处理效率更高，能耗更小。

第五实施例

请参阅图6，基于同一发明构思，本发明第五实施例提供了一种燃料电池车辆的冷却控制装置300。图5示出了本发明第二实施例提供的一种燃料电池车辆的冷却控制装置300的结构示意图。

所述燃料电池车辆的冷却控制装置300，包括：

获取模块301，用于获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；

第一确定模块302，用于根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；

第二确定模块303，根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；

第三确定模块304，根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；

控制模块305，用于根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

需要说明的是，本发明实施例所提供的燃料电池车辆的冷却控制装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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设备上，使得在计算机或其他可编程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，则可对这些实施例作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范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种燃料电池车辆的冷却控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；

根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；

根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；

根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；

根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获得所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量之后，还包括：

根据所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量，对所述车辆冷却系统的水泵的流量进行增加或减小。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整车行驶工况数据包括：整车车速、整车加速度、整车坡度角以及整车质量；所述根据所述整车行驶工况数据，获得第一质量流量，包括：

根据所述整车加速度、整车坡度角以及整车质量，获得用于驱动所述车辆的整车驱动力；

根据所述整车车速和所述整车驱动力，获得整车驱动功率；其中，所述整车驱动功率为车轮输出的功率；

根据所述整车驱动功率以及所述车辆的减速器效率，获得电机功率；

根据所述电机功率和所述车辆的电机效率，获得所述车辆的电机散热功率；

根据所述电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出所述电机支路的防冻液温度，获得所述第一质量流量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机行驶工况数据包括：电机转速和电机扭矩；所述根据所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量，包括：

根据所述电机转速和所述电机扭矩，获得电机功率；

根据所述电机功率和所述车辆的电机效率，获得所述车辆的电机散热功率；

根据所述电机散热功率，防冻液的比热容，电机内部温度，以及流出所述电机支路的防冻液的温度，获得所述第一质量流量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空调行驶工况数据包括：压缩机功率、压缩机转速和冷媒密度；所述根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量，包括：

根据所述压缩机功率和所述压缩机转速，获得所述空调系统的体积流量；

根据所述体积流量和所述冷媒密度，获得所述第二质量流量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池行驶工况数据包括：电池电压、电池电流、电池效率；所述根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量，包括：

根据所述电池电压和所述电池电流，获得所述燃料电池的电池功率；

根据所述电池功率和所述电池效率，获得电池热功率；

根据所述电池热功率，防冻液的比热容，电池内部温度，以及流出所述电池支路的防冻液的温度，获得所述第三质量流量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述车辆冷却系统中散热管路前端的主管路的主管路温度值；其中，所述散热管路包括左散热管路、右散热管路和中间散热管路；

获取所述左散热管路后端的第一温度值，所述右散热管路后端的第二温度值，以及所述中间散热管路后端的第三温度值；

根据所述主管路温度值和所述第一温度值，对所述左散热管路上的散热风扇的转速以及所述左散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；

根据所述主管路温度值和所述第二温度值，对所述右散热管路上的散热风扇的转速以及所述右散热管路上的流量调节阀的开度进行调整；

根据所述主管路温度值和所述第三温度值，对所述中间散热管路上的散热风扇的转速以及所述中间散热管路上的流量调节阀的开度进行调整。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述主管路温度值大于预设的温度阈值时，开启所述中间散热管路上的散热风扇；

根据所述第三温度值对所述中间散热管路上的散热风扇的转速增大或减小；

当所述中间散热管路上的散热风扇的转速达到预设的最大转速值时，开启所述左散热管路和/或所述右散热管路上的散热风扇；

根据所述第一温度值和/或所述第二温度值对所述左散热管路和/或所述右散热管路上的散热风扇的转速增大或减小。

9.一种燃料电池车辆的冷却控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆的整车行驶工况数据、电机行驶工况数据、电池行驶工况数据以及空调行驶工况数据；

第一确定模块，用于根据所述整车行驶工况数据和/或所述电机行驶工况数据，获得第一质量流量；其中，所述第一质量流量为流入车辆冷却系统的电机支路的防冻液的质量流量；

第二确定模块，根据所述空调行驶工况数据，获得用于对空调系统进行冷却的防冻液的第二质量流量；其中，所述第二质量流量为流入车辆冷却系统的冷凝器支路的防冻液的质量流量；

第三确定模块，根据所述电池行驶工况数据，获得用于对燃料电池进行冷却的防冻液的第三质量流量；其中，所述第三质量流量为流入车辆冷却系统的电池支路的防冻液的质量流量；

控制模块，用于根据所述第一质量流量对第一流量调节阀进行控制，根据所述第二质量流量对第二流量调节阀进行控制，根据所述第三质量流量对第三流量调节阀进行控制；其中，所述第一流量调节阀用于控制所述电机支路的防冻液流量，所述第二流量调节阀用于控制所述冷凝器支路的防冻液流量，所述第三流量调节阀用于控制所述电池支路的防冻液流量。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括水泵控制模块，用于在获得所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量之后，

根据所述第一质量流量、所述第二质量流量和所述第三质量流量，对所述车辆冷却系统的水泵的流量进行增加或减小。

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