CN112820898B - 车辆、控制车辆的方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及车辆、控制车辆的方法和计算机可读存储介质。提供了一种车辆，包括：燃料电池组件，被配置为接收燃料气体以生成电力，并且包括冷却流体的流入口和冷却流体的流出口；第一通路，与流入口和流出口流体地连通；去离子旁路，包括与第一通路流体地连通的入口端和出口端；去离子器，在入口端和出口端之间被设置在去离子旁路中；第一调节阀；控制器，被配置为：接收与冷却流体的电导率相关的信息，基于接收到的信息，控制第一调节阀的开启程度，以调节流入到去离子器中的冷却流体的量。通过本公开的实施例，可以在不同的冷却模式下降低冷却流体的电导率，还能够实时调节要进行去离子操作的流体的量。

Description

车辆、控制车辆的方法和计算机可读存储介质

技术领域

本公开的实施例总体上涉及车辆领域，具体涉及燃料电池车辆及其控制方法和计算机可读存储介质。

背景技术

燃料电池汽车是汽车领域十分引人关注的领域。例如，以氢燃料电池为例，其使用氢气作为燃料，利用氢气与氧气在电堆中的电化学反应所产生的电来驱动车辆和/或对动力电池进行充电，具有效率高、无污染等优势，是未来新能源汽车的重要发展方向。

循环冷却系统用于冷却燃料电池组件，例如，冷却液流入燃料电池组件中吸收热量，之后，携带热量的冷却液流出燃料电池组件，在经过散热器后重新流回燃料电池组件。为了保证燃料电池双极板之间的高电压不会通过冷却液而传递到整个冷却系统，需要利用去离子器来去除冷却液中的导电离子。然而，传统的去离子器不能够在大小冷却循环中都实现降低电导率的作用，也无法根据实时电导率值来降低冷却液的电导率。

发明内容

本公开的实施例提供了车辆、控制车辆的方法和计算机可读存储介质。

在本公开的第一方面，提供了一种车辆。该车辆包括：燃料电池组件，被配置为接收燃料气体以生成电力，并且包括冷却流体的流入口和冷却流体的流出口；第一通路，与流入口和流出口流体地连通；去离子旁路，包括与第一通路流体地连通的入口端和出口端；去离子器，在入口端和出口端之间被设置在去离子旁路中，并且被配置为减少或去除冷却流体中的导电离子；第一调节阀，被配置为调节流入到去离子器中的冷却流体的量；控制器，被配置为：接收与冷却流体的电导率相关的信息，基于接收到的信息，控制第一调节阀的开启程度，以调节流入到去离子器中的冷却流体的量。

根据本公开的实施例，能够在冷却系统的大小循环下，降低冷却流体的电导率。而且，可以根据系统的实时电导率值，调节流经去离子器的冷却流体的量，从而达到实时调节电导率的效果。基于电导率值，来确定是否需要进行去离子操作，能够在不影响冷却系统散热效率的情况下，调节冷却流体的电导率。

在一些实施例中，控制第一调节阀的开启程度包括：基于接收到的信息，确定电导率的值；响应于电导率的值超过预定值，控制第一调节阀完全开启或部分开启。由此，冷却流体将通过去离子器，从而可以降低冷却流体的电导率。此外，根据电导率的值超出预定值的幅度，还可以调节调节阀的开启程度，从而能够精确地控制冷却流体的电导率，同时保证较高的冷却效率。

在一些实施例中，控制器还被配置为：基于接收到的信息，确定电导率的值；响应于在燃料电池组件启动时，冷却流体的电导率的值超过预定值，控制燃料电池组件不工作。响应于燃料电池组件启动时，冷却流体的电导率超过预定值，可以控制仅冷却系统循环工作，燃料电池组件不发电。当电导率低于预定值后，燃料电池组件才开始发电工作。这对于长时间停机或系统初始电导率过高情况是有利的，因为可以在燃料电池组件发电之前将冷却流体的电导率降到预定值以下。

在一些实施例中，控制第一调节阀的开启程度包括：基于接收到的信息，确定电导率的值；响应于电导率的值小于预定值，控制第一调节阀关闭。

在一些实施例中，车辆还包括：第二调节阀，在入口端和出口端之间被设置在第一通路中。

在一些实施例中，控制器还被配置为：响应于电导率的值小于预定值，控制第二调节阀完全开启。

在一些实施例中，第一调节阀被设置在入口端和去离子器之间。

在一些实施例中，车辆还包括：电导率检测器，被配置为检测与冷却流体的电导率相关的信息。

在一些实施例中，车辆还包括：在出口端的下游被设置在第一通路中的三通阀；第一支路，一端与三通阀的第一出口连通，另一端与流入口连通；第二支路，一端与三通阀的第二出口连通，另一端与流入口连通；散热器，被设置在第二支路中。

根据本公开的第二方面，还提供了一种控制根据本公开的第一方面的车辆的方法。方法包括：接收与冷却流体的电导率相关的信息，基于接收到的信息，确定电导率的值；响应于电导率的值超过预定值，控制第一调节阀的开启程度。

在一些实施例中，方法还包括：响应于电导率的值小于预定值，控制第一调节阀关闭。

根据本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现如本公开的第二方面的方法。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本公开的实施例车辆的部分组件的示意性视图；以及

图2示出了本公开的实施例的用于控制车辆的示例方法的流程图。

在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，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使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

燃料电池汽车是未来新能源汽车的重要发展方向。为了保证燃料电池双极板之间的高电压不会通过冷却液而传递到整个冷却系统，需要利用去离子器来去除冷却液中的导电离子。然而，传统的去离子器不能够在大小冷却循环中都实现降低电导率的作用，也无法根据实时电导率值来降低冷却液的电导率。因此，需要提出一种改进的车辆，以改善冷却流体的导电率。

图1示出了本公开的实施例的车辆的部分组件的示意性框图。如图1所示，总体上，车辆（例如是燃料电池车辆）包括燃料电池组件10、第一通路21、去离子旁路30、去离子器40、第一调节阀51和处理器（未示出）。

燃料电池组件10能接收燃料气体以为车辆的驱动电机提供电力。在一些实施例中，燃料电池车辆可以为氢气燃料电池车辆，其可以包括氢气与空气（或氧气）进行反应的电堆。为了冷却燃料电池组件10，燃料电池组件10包括冷却流体的流入口11和冷却流体的流出口12。

第一通路21与流入口11和流出口12流体地连通。冷却液体在第一通路21中循环流动，从而实现冷却燃料电池组件10的目的。

在一些实施例中，第一通路21中设置有泵67，用于为冷却流体的循环流动提供驱动力。

去离子旁路30包括与第一通路21流体地连通的入口端31和出口端32。因此，去离子旁路30形成并行分支。在一些实施例中，至少一部分流体可以从第一通路21流入去离子旁路30，在完成去离子操作后，再流回第一通路21。

在某些实施例中，入口端31可以与第一通路21中的泵67的出口管路连通。

去离子器40设置在去离子旁路30中，具体地，设置在在入口端31和出口端32之间。去离子器4用于减少或去除冷却流体中的导电离子。

第一调节阀51是可调节的，从而调节流入到去离子器40中的冷却流体的量。在一些实施例中，第一调节阀51的阀芯位置是可调节的，从而能够调节流入到去离子器40中的冷却流体的量。在一些实施例中，第一调节阀51被设置在入口端31和去离子器40之间。

通过控制第一调节阀51的开启程度，可以对冷却流体进行不同程度的去离子操作，从而实现对冷却流体的导电率的精准控制。这样，既能保证冷却系统的冷却效率，又能保证冷却流体的电导率处于预定范围内。

控制器被配置为接收与冷却流体的电导率相关的信息，基于接收到的信息，来控制第一调节阀51的开启程度，从而调节流入到去离子器40中的冷却流体的量。

根据本公开的实施例，能够在冷却系统的大小循环下，降低冷却流体的电导率。而且，可以根据系统的实时电导率值，调节流经去离子器的冷却流体的量，从而达到实时调节电导率的效果。

有利的是，基于电导率值来确定是否需要进行去离子操作，能够在维持冷却系统散热效率的前提下，精确地调节冷却流体的电导率。

在一些实施例中，控制第一调节阀51的开启程度包括：基于接收到的信息，确定电导率的值；以及响应于电导率的值超过预定值，控制第一调节阀51完全开启或部分开启。

基于电导率值超过预定值的幅度，来确定控制第一调节阀51的开启程度。例如，可以与电导率值超过预定值的幅度成比例地控制第一调节阀51的开启程度。这样，既能维持冷却流体的电导率处于预定范围内，又能降低整个系统的功耗，实现精准的电导率调节。

在一些实施例中，控制器还可以响应于电导率的值超过预定值，控制第二调节阀52完全开启或部分开启。由此，通过控制第一调节阀51和/或第二调节阀52的开启程度，可以精确地控制将要被进行去离子操作的冷却流体的量。

在一些实施例中，控制第一调节阀51的开启程度包括：基于接收到的信息，确定电导率的值；以及响应于电导率的值小于预定值，控制第一调节阀51关闭。这样，既能维持冷却流体的电导率处于预定范围内，又能保障冷却系统的较高的冷却效率。

在一些实施例中，控制器还被配置为：基于接收到的信息，确定电导率的值；以及响应于在燃料电池组件10启动时，冷却流体的电导率的值超过预定值，控制燃料电池组件10不工作。这对于长时间停机或系统初始电导率过高情况是有利的，因为可以在燃料电池组件发电之前将冷却流体的电导率降到预定值以下。

在一些实施例中，车辆还可以包括第二调节阀52。第二调节阀52在入口端31和出口端32之间被设置在第一通路21中。在一些实施例中，控制器还被配置为响应于电导率的值小于预定值，控制第二调节阀52完全开启。由此，可以保障冷却系统的较高的冷却效率。

此外，通过关闭第一调节阀51和/或第二调节阀52，可以实现去离子器40的维护和更换，避免或减少了冷却流体的损耗。

在一些实施例中，车辆还可以包括电导率检测器60，以用于检测与冷却流体的电导率相关的信息。在一些实施例中，电导率检测器60可以设置在第一通路21中的靠近流入口11的部分中，以检测将要流入到燃料电池组件10中的冷却流体的电导率。

在一些实施例中，第一通路21中还设置有三通阀61。三通阀61在出口端32的下游被设置在第一通路21中。第一通路21可以包括第一支路22和第二支路23。第一支路22的一端与三通阀61的第一出口连接，另一端与流入口11连接。第二支路23的一端与三通阀61的第二出口连接，另一端与流入口11连接。

散热器63被设置在第二支路23中。散热器63用于将冷却流体中的热量散发出去，从而降低冷却流体的温度，使得流出散热器63的冷却流体具有较低的温度，进而能够冷却燃料电池组件10。

在一些实施例中，第一通路21上可以设置有温度传感器，用于检测流入和流出燃料电池组件10的冷却流体的温度T2、T1，以用于控制散热器63和/或泵67的操作状态。

由此，控制器可以基于冷却流体的温度信息，控制三通阀61的阀芯的位置，使得至少部分冷却流体流经第一支路22和/或至少部分冷却流体流经第二支路23，从而形成冷却系统的大小循环。

在一些实施例中，第一通路21和去离子旁路30均包括冷却管路。

根据本公开的实施例，还提供了控制车辆的方法。图2示出了本公开的实施例的用于控制车辆的示例方法200的流程图。

在框202中，接收与冷却流体的电导率相关的信息。

在框204中，基于接收到的信息，确定电导率的值。

在框206中，响应于电导率的值超过预定值，控制第一调节阀51的开启程度。

在一些实施例中，方法200还包括：响应于电导率的值小于预定值，控制第一调节阀51关闭。

根据本公开的实施例，还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现如上所公开的方法200。

上文所描述的各个过程和处理，例如方法200，可由处理装置执行。例如，在一些实施例中，方法200可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到电子设备上。当计算机程序被加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个动作。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理装置，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理装置执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (3)

1.一种用于控制车辆的方法，其特征在于，所述车辆包括：

燃料电池组件（10），被配置为接收燃料气体以生成电力，并且包括冷却流体的流入口（11）和所述冷却流体的流出口（12）；

第一通路，与所述流入口（11）和所述流出口（12）流体地连通；

去离子旁路（30），包括与所述第一通路流体地连通的入口端（31）和出口端（32）；

去离子器（40），在所述入口端（31）和所述出口端（32）之间被设置在所述去离子旁路（30）中，并且被配置为减少或去除所述冷却流体中的导电离子；

第一调节阀（51），被设置在所述入口端（31）和所述去离子器（40）之间，被配置为调节流入到所述去离子器（40）中的所述冷却流体的量；

第二调节阀（52），在所述入口端（31）和所述出口端（32）之间被设置在所述第一通路中；

在所述出口端（32）的下游被设置在所述第一通路中的三通阀（61）；

第一支路（22），一端与所述三通阀（61）的第一出口连通，另一端与所述流入口（11）连通；

第二支路（23），一端与所述三通阀（61）的第二出口连通，另一端与所述流入口（11）连通；以及

散热器（63），被设置在所述第二支路（23）中；以及

控制器，被配置为：

接收与所述冷却流体的电导率相关的信息，

基于接收到的所述信息，控制所述第一调节阀（51）和所述第二调节阀（52）的开启程度，以调节流入到所述去离子器（40）中的所述冷却流体的量；

电导率检测器（60），被配置为检测与所述冷却流体的所述电导率相关的所述信息；

控制车辆的所述方法包括：

接收与所述冷却流体的电导率相关的信息，

基于接收到的所述信息，确定所述电导率的值；以及

响应于所述电导率的值超过预定值，控制所述第一调节阀（51）和所述第二调节阀（52）的开启程度；

响应于在所述燃料电池组件（10）启动时，所述冷却流体的电导率的值超过所述预定值，控制所述燃料电池组件（10）不工作。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制车辆的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述电导率的值小于预定值，控制所述第一调节阀（51）关闭。

3.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。

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