CN112086667A - 一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法，包括空滤、空压机、中冷器、第一节气门、第二节气门、增湿器以及FEMC，利用旁通管辂，将第一节气门与所述空压机并联，所述空滤机的输出端连接空压机的输入端，空压机的输出端连接中冷的输入端，中冷器的输出端连接增湿器的输入端，增湿器的输出端连接FEMC的输入端，FEMC的输输出端连接第二节气门的输入端，本发明在中冷器前与空压机前增加一条管路并增加节气门，将过量的空气在中冷器前进行分流，从而降低流经中冷器的空气量，即减少流经PEMFC的空气。

Description

一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法。
背景技术
氢能源因其零排放、无污染等特性被视为人类能源的终极形式，目前已在燃料电池、燃料电池汽车等领域得到一定的推广应用。
目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)为主流车用燃料电池。PEMFC仅需要合适状态的氢气和氧气，便可发出电力。
为保证车辆运行状态的可持续性，需要在车辆怠速状态下，要求燃料电池系统电量输出为0，因此需要控制燃料电池空气进气量。然而现有燃料电池用空压机在最低转速条件下，空气进气量依然过大。为解决此问题，在空气路上增加泄气管理并增加控制阀，排除过多的空气。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法。
一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，包括空滤、空压机、中冷器、第一节气门、第二节气门、增湿器以及FEMC，利用旁通管辂，将第一节气门与所述空压机并联，所述空滤机的输出端连接空压机的输入端，空压机的输出端连接中冷的输入端，中冷器的输出端连接增湿器的输入端，增湿器的输出端连接FEMC的输入端，FEMC的输输出端连接第二节气门的输入端。
进一步地，所述第一节气门通径与空压机出口内径相同。
进一步地，非怠速情况下，第一节气门始终为关闭状态。
进一步地，怠速情况下，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气。
一种降低燃料电池怠速时空气进气量的方法，应用于所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气的方法如下：
步骤1、整车VCU对燃料电池FCU功率请求为0；
步骤2、燃料电池FCU检测DCDC输出电流；
步骤3、当DCDC输出电流为0时，保持空压机转速和第一节气门角度；
步骤4、当DCDC输出电流不为0时，检测空压机转速，空压机转速大于最低转速时，降低空压机转速；
步骤5、燃料电池FCU再次检测步骤4处理后DCDC输出电流，当DCDC输出电流不为0，循环步骤4，直到空压机转速为最低转速；
步骤6、开启第一节气门；
步骤7、调整步骤6第一节气门开启角度，检测DCDC输出电流，直至输出电流降为0。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：将过量的空气在中冷器前进行分流，从而降低流经中冷器的空气量，即减少流经PEMFC的空气。
附图说明
图1是本发明一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法的结构图；
图2是本发明一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法的怠速时空气流量调节逻辑图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明提供了一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统及方法。
一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，包括空滤、空压机、中冷器、第一节气门、第二节气门、增湿器以及FEMC，利用旁通管辂，将第一节气门与所述空压机并联，所述空滤机的输出端连接空压机的输入端，空压机的输出端连接中冷的输入端，中冷器的输出端连接增湿器的输入端，增湿器的输出端连接FEMC的输入端，FEMC的输输出端连接第二节气门的输入端。
所述第一节气门通径与空压机出口内径相同。
非怠速情况下，第一节气门始终为关闭状态。
怠速情况下，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气。
请参考图2，一种降低燃料电池怠速时空气进气量的方法，应用于所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气的方法如下：
步骤1、整车VCU对燃料电池FCU功率请求为0；
步骤2、燃料电池FCU检测DCDC输出电流；
步骤3、当DCDC输出电流为0时，保持空压机转速和第一节气门角度；
步骤4、当DCDC输出电流不为0时，检测空压机转速，空压机转速大于最低转速时，降低空压机转速；
步骤5、燃料电池FCU再次检测步骤4处理后DCDC输出电流，当DCDC输出电流不为0，循环步骤4，直到空压机转速为最低转速；
步骤6、开启第一节气门；
步骤7、调整步骤6第一节气门开启角度，检测DCDC输出电流，直至输出电流降为0。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，其特征在于，包括空滤、空压机、中冷器、第一节气门、第二节气门、增湿器以及FEMC，利用旁通管辂，将第一节气门与所述空压机并联，所述空滤机的输出端连接空压机的输入端，空压机的输出端连接中冷的输入端，中冷器的输出端连接增湿器的输入端，增湿器的输出端连接FEMC的输入端，FEMC的输输出端连接第二节气门的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，其特征在于，所述第一节气门通径与空压机出口内径相同。
3.根据权利要求1所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，其特征在于，非怠速情况下，第一节气门始终为关闭状态。
4.根据权利要求1所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，其特征在于，怠速情况下，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气。
5.一种降低燃料电池怠速时空气进气量的方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的一种降低燃料电池怠速时空气进气量的系统，其特征在于，根据PEMFC的需求调节第一节气门的开度，分流空气的方法如下：
步骤1、整车VCU对燃料电池FCU功率请求为0；
步骤2、燃料电池FCU检测DCDC输出电流；
步骤3、当DCDC输出电流为0时，保持空压机转速和第一节气门角度；
步骤4、当DCDC输出电流不为0时，检测空压机转速，空压机转速大于最低转速时，降低空压机转速；
步骤5、燃料电池FCU再次检测步骤4处理后DCDC输出电流，当DCDC输出电流不为0，循环步骤4，直到空压机转速为最低转速；
步骤6、开启第一节气门；
步骤7、调整步骤6第一节气门开启角度，检测DCDC输出电流，直至输出电流降为0。
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