CN112701333A - 一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法 - Google Patents

一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，步骤为：S1，依次进行氢气路参数设定、空气路参数设定和燃料电池电堆尾排装置参数设定；S2，监测氢燃料电池系统的冷却液出口温度，若冷却液出口温度大于或等于50℃，则到步骤S3，若冷却液出口温度小于50℃，则到步骤S4；S3，按照电流值为30A、40A、50A、80A、100A、140A、160A、200A依次进行燃料电池电堆输出电流的加载，当燃料电池电堆的功率达到额定功率后，按照当前燃料电池电堆的状态输出；S4，按照电流值间隔为5A进行燃料电池电堆输出电流的加载，加载后，判断燃料电池电堆的功率是否达到功率上限，若达到功率上限，则依次执行步骤S1、S3；若未达到功率上限，则依次执行步骤S1、S4。

Description

一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法
技术领域
本发明涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法。
背景技术
手动测试氢燃料电池系统的过程中，需要将相应的参数进行标定，为接下来燃料电池系统的自动运行做好相应的铺垫。燃料电池系统的自动运行过程相较于手动调试是更为不稳定的工况，电堆电流的输出跳动也会非常大，对于手动快速加载，可以对自动运行起到一个很好的模拟状况。在手动测试过程中，一般分为两种情况，一种是先进行主要参数的调节，另一种是先进行燃料电池电堆输出电流的设定，两者相较于而言，前者能够起到保护燃料电池电堆的作用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法。
本发明提供一种氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，包括以下步骤：
S1，依次进行氢气路参数设定、空气路参数设定和燃料电池电堆尾排装置参数设定；
S2，监测氢燃料电池系统的冷却液出口温度，若冷却液出口温度大于或等于50℃，则到步骤S3，若冷却液出口温度小于50℃，则到步骤S4；
S3，按照电流值为30A、40A、50A、80A、100A、140A、160A、200A依次进行燃料电池电堆输出电流的加载，当燃料电池电堆的功率达到额定功率后，按照当前燃料电池电堆的状态输出；
S4，按照电流值间隔为5A进行燃料电池电堆输出电流的加载，加载后，判断燃料电池电堆的功率是否达到功率上限，若达到功率上限，则依次执行步骤S1、S3；若未达到功率上限，则依次执行步骤S1、S4。
进一步地，所述氢气路参数包括氢气流量和氢气目标压强。
进一步地，所述空气路参数包括空气流量、空压机转速、空气入口压力和空气相对湿度。
进一步地，所述燃料电池电堆尾排装置参数包括排水开启时间、排水关闭时间、排气开启时间和排气关闭时间，其设定顺序为：先依次调节排水开启时间和排水关闭时间，再依次设定排气开启时间和排气关闭时间。
进一步地，步骤S3中，燃料电池电堆的功率达到额定功率后，若冷却液出口温度上升，则根据冷却液出口温度调整冷却液循环流量和散热器功率。
进一步地，步骤S4中，以参考功率作为功率上限，参考功率的计算公式为：
Figure BDA0002857951400000021
式中，P表示参考功率，KW；N表示燃料电池电堆单体的片数。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的控制方法能够使燃料电池系统在手动测试过程中较为顺利的实现相应电堆电流的输出，为今后的燃料电池系统的自动调试做好相应的准备；本发明提供的方法根据冷却液出口温度设定不同的燃料电池电堆输出电流间隔，各参数设定顺序合理。
附图说明
图1是本发明一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法的流程示意图。
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，本发明的实施例提供了一种氢燃料电池系统手动测试过程中的快速加载控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，依次进行氢气路参数设定、空气路参数设定和燃料电池电堆尾排装置参数设定；其中，氢气路参数包括氢气流量和氢气目标压强，氢气路参数设定时应满足调节氢气目标压强以使氢气流量达到接下来要加载的燃料电池电堆输出电流所需要的条件；空气路参数包括空气流量、空压机转速、空气入口压力和空气相对湿度，空气路参数设定时应满足核对相应的空气入口压力、空气流量、空气相对湿度以满足接下来要加载的燃料电池电堆输出电流所需要的条件；燃料电池电堆尾排装置参数包括排水开启时间、排水关闭时间、排气开启时间和排气关闭时间，燃料电池电堆尾排装置参数的设定顺序为：先依次调节排水开启时间和排水关闭时间，再依次设定排气开启时间和排气关闭时间；
步骤S2，监测氢燃料电池系统的冷却液出口温度，若冷却液出口温度大于或等于50℃，则到步骤S3，若冷却液出口温度小于50℃，则到步骤S4；
步骤S3，按照电流值为30A、40A、50A、80A、100A、140A、160A、200A依次进行燃料电池电堆输出电流的加载，当燃料电池电堆的功率达到额定功率后，按照当前燃料电池电堆的状态输出；燃料电池电堆的功率达到额定功率后，则输出电流的值得到确定，若冷却液出口温度上升，则根据冷却液出口温度调整冷却液循环流量和散热器功率，冷却液循环流量的调整通过调节水泵转速实现，散热器功率的调整通过设定散热风扇实现；若燃料电池电堆的功率未达到额定功率，则按照整车控制单元下发至燃料电池控制单元的需求功率命令执行；
步骤S4，按照电流值间隔为5A进行燃料电池电堆输出电流的加载，加载后，判断燃料电池电堆的功率是否达到功率上限，若达到功率上限，则依次执行步骤S1、S3；若未达到功率上限，则依次执行步骤S1、S4；其中，以参考功率作为功率上限，参考功率的计算公式为：
Figure BDA0002857951400000041
式中，P表示参考功率，KW；N表示燃料电池电堆单体的片数。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，依次进行氢气路参数设定、空气路参数设定和燃料电池电堆尾排装置参数设定；
S2，监测氢燃料电池系统的冷却液出口温度，若冷却液出口温度大于或等于50℃，则到步骤S3，若冷却液出口温度小于50℃，则到步骤S4；
S3，按照电流值为30A、40A、50A、80A、100A、140A、160A、200A依次进行燃料电池电堆输出电流的加载，当燃料电池电堆的功率达到额定功率后，按照当前燃料电池电堆的状态输出；
S4，按照电流值间隔为5A进行燃料电池电堆输出电流的加载，加载后，判断燃料电池电堆的功率是否达到功率上限，若达到功率上限，则依次执行步骤S1、S3；若未达到功率上限，则依次执行步骤S1、S4。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，所述氢气路参数包括氢气流量和氢气目标压强。
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，所述空气路参数包括空气流量、空压机转速、空气入口压力和空气相对湿度。
4.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，所述燃料电池电堆尾排装置参数包括排水开启时间、排水关闭时间、排气开启时间和排气关闭时间，其设定顺序为：先依次调节排水开启时间和排水关闭时间，再依次设定排气开启时间和排气关闭时间。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，步骤S3中，燃料电池电堆的功率达到额定功率后，若冷却液出口温度上升，则根据冷却液出口温度调整冷却液循环流量和散热器功率。
6.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统手动测试过程中快速加载的控制方法，其特征在于，步骤S4中，以参考功率作为功率上限，参考功率的计算公式为：
Figure FDA0002857951390000021
式中，P表示参考功率，KW；N表示燃料电池电堆单体的片数。
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