CN112909304B - 车载储氢系统及其供氢控制方法、燃料电池车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种车载储氢系统及其供氢控制方法以及一种燃料电池车，该方法包括：在接收到供氢指令，控制车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时第一时长后，检测车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果延时了N个第一时长后，车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行供氢指令，不给燃料电池供氢，以避免车载储氢系统的主关断阀没有完全打开使得减压阀出口的压力上升较慢导致车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件而误报故障，降低误报故障的概率。

Description

车载储氢系统及其供氢控制方法、燃料电池车

技术领域

本申请涉及储氢系统供氢控制技术领域，尤其涉及一种车载储氢系统及其供氢控制方法以及一种燃料电池车。

背景技术

燃料电池汽车技术日趋发展成熟，作为一种零污染、零排放的新能源汽车，燃料电池汽车已经越来越多的进入到了交通系统，得到公众的广泛认可。

燃料电池车以氢气为燃料，通过燃料发动机将化学能高效转化为电能从而驱动汽车，整个过程仅排出纯净的水，因而是不久的将来取代传统化石燃料汽车的最理想的节能环保型零排放交通工具。但在现有技术中，燃料电池车的储氢系统对燃料电池进行供氢时，常常由于氢气在通过减压阀时，减压阀出口的气压只要偏低或偏高，车载储氢系统就会报故障而停止供氢，以使得车载储氢系统在对燃料电池进行供氢时误报故障的概率较高。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种车载储氢系统的供氢控制方法，以降低车载储氢系统在对燃料电池进行供氢时误报故障的概率。

为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种车载储氢系统的供氢控制方法，其特征在于，包括：

在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数。

可选的，如果在达到延时N个第一时长之前，检测到所述车载储氢系统中减压阀出口的压力满足预设条件，则继续执行所述供氢指令，打开所述车载储氢系统的主氢阀，给燃料电池供氢。

可选的，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开包括：

控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，直至所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

可选的，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开过程中，相邻打开的两个主关断阀的打开时间间隔第二时长。

可选的，该方法在接收到所述供氢指令后，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开前，还包括：

检测所述车载储氢系统是否存在预设故障，如果所述车载储氢系统存在预设故障，则停止执行所述供氢指令，不控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀打开，否则，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

可选的，该方法还包括：

在接收到停止供氢指令后，确定在接收到所述停止供氢指令前是否接收到吹扫指令；

如果在接收到所述停止供氢指令前接收到吹扫指令，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢；

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，停止执行所述停止供氢指令。

可选的，该方法还包括：

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，输出问询信息，以确认是否对所述燃料电池进行吹扫；

当接收到对所述燃料电池进行吹扫反馈指令后，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢。

可选的，该方法还包括：

在关闭所述主氢阀后，检测所述减压阀出口的压力；

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀。

可选的，如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀包括：

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，依次关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀；

在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次关闭过程中，相邻关闭的两个主关断阀的关闭时间间隔第五时长。

可选的，该方法还包括：

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力没有增大，确认所述主氢阀是否完全关闭；

如果确认所述主氢阀完全关闭，发出提示信息，提示泄露故障。

一种车载储氢系统，所述车载储氢系统包括：加注子系统、储存子系统、供给子系统和控制子系统，所述供给子系统用于执行：

在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数。

一种燃料电池车，包括上述所述的车载储氢系统。

本申请实施例所提供的车载储氢系统的供氢控制方法，在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果延时了N个第一时长后，N为大于1的正整数，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，以避免所述车载储氢系统的主关断阀没有完全打开使得所述减压阀出口的压力上升较慢导致所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件而误报故障，降低误报故障的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为车载储氢系统的结构流程图；

图2为本申请一个实施例提供的车载储氢系统的供氢控制方法的流程图；

图3为本申请另一个实施例提供的车载储氢系统的供氢控制方法的流程图；

图4为本申请一个实施例提供的车载储氢系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

作为燃料电池的关键总成部分，车载储氢系统是指从氢气加注口至燃料电池进口，与氢气加注、储存、输送、供给和控制有关的装置。具体的，所述车载储氢系统包括：加注子系统、储存子系统、供给子系统和控制子系统。其中，车载储氢系统中氢气的储存方式为高压气态储氢，加注子系统、储存子系统和供给子系统三部分均涉及到高压氢气，此外，所述供给子系统还同时涉及低压氢气，具体工作时，所述供给子系统中包括减压阀，通过减压阀将存储子系统中存储的高压氢气减压到燃料电池所需范围内，实现氢气的低压供应。

如图1所示，图1示出了车载储氢系统的结构示意图，所述车载储氢系统包括：氢气排放口1、瓶尾PRD2、储氢瓶3、瓶口组合阀4、主关断阀41、高压压力传感器5、(供氢)过滤器6、减压阀7、中压压力传感器8、卸荷阀9、手动排空阀10、主氢阀11、低压压力传感器(燃料电池入口)12、燃料电池13、(加氢)过滤器14、单向阀15、压力表16、氢气加注口17、供给子系统控制器(HMS)18。其中，所述氢气加注口17、压力表16、单向阀15和(加氢)过滤器14属于加注子系统；所述瓶口组合阀4、高压压力传感器5、(供氢)过滤器6、减压阀7、中压压力传感器8、卸荷阀9、手动排空阀10、主氢阀11、低压压力传感器(燃料电池入口)12、供给子系统控制器(HMS)18属于供给子系统，所述主关断阀41属于所述瓶口组合阀4的组成部分。

需要说明的是，所述瓶口组合阀4也称为瓶口阀，是所述车载储氢系统中各储氢瓶专用阀门的统称，是一种集成主关断阀、单向阀、压力释放装置(PRD，Pressure ReliefDevice)、温度传感器等功能的组件；所述主氢阀12安装在所述车载储氢系统中所述减压阀7出口的下游(即所述主氢阀位于所述减压阀与燃料电池之间)，用于控制所述车载储氢系统对燃料电池的氢气供应和氢气切断，具体的，当所述主氢阀打开时，经过所述减压阀的低压氢气向燃料电池运输，当所述主氢阀关闭时，经过所述减压阀的低压氢气停止向燃料电池运输。

现有车载储氢系统对燃料电池进行供氢时，只要中压压力传感器8检测到所述减压阀7出口处的气压偏低或偏高，车载储氢系统就会报故障而停止供氢，以使得车载储氢系统在对燃料电池进行供氢时误报故障的概率较高。

发明人研究发现，车载储氢系统的供氢管路较长，由常压逐步建立起正常工作压力需要一定的时间，无法短时间内使得减压阀出口的气压为正常工作压力，使得供氢初期减压阀出口的气压偏低，而现有车载储氢系统在工作时，只要减压阀出口的气压偏低，就会报故障，导致现有车载储氢系统经常出现低压压力故障误报等问题，使得车载储氢系统的误报故障概率较高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种车载储氢系统及其供氢控制方法以及一种包括该车载储氢系统的燃料电池车，以降低车载储氢系统在对燃料电池进行供氢时误报故障的概率。

下面结合附图对本申请实施例所提供的车载储氢系统及其供氢控制方法以及包括该车载储氢系统的燃料电池车进行描述。

如图2所示，本申请实施例所提供的车载储氢系统的供氢控制方法包括：

S10：在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述主关断阀集成在所述储氢瓶的瓶口组合阀上，用来关断所述储氢瓶向其下游供应的氢气，具体为控制所述车载储氢系统的储氢瓶到所述减压阀之间通路的阀门，具体的，当所述主关断阀打开时，所述车载储氢系统的储氢瓶中的高压氢气向所述减压阀传输，当所述主关断阀关闭时，所述车载储氢系统的储氢瓶中的高压氢气不向所述减压阀传输；所述减压阀也称为氢气减压阀，用于将所述车载储氢系统输出的氢气压力控制在设计值范围内输出给燃料电池。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述车载储氢系统的储氢瓶中氢气的储存方式为高压气态储氢，因此，所述主关断阀打开后，所述主关断阀至所述减压阀之间的管路中传输的氢气为高压氢气，可选的，在本申请一个实施例中，所述高压氢气的压强值为35MPa，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述预设条件为所述减压阀出口的压力为供氢压力，此时，所述减压阀出口的氢气流量位于设计值范围内。具体的，所述车载储氢系统正常供氢时，利用所述减压阀对所述储氢瓶输出的氢气的压力进行减压，使得所述减压阀出口的氢气压力与流量位于设计值范围内后再传输给燃料电池，从而使得所述车载储氢系统为燃料电池提供的氢气为低压氢气。需要说明的是，本申请对所述减压阀出口的氢气流量的设计值不做限定，具体视使用需求而定。

需要说明的是，由于车载储氢系统的供氢管路较长，由常压逐步建立起正常工作压力需要一定的时间，无法短时间内使得减压阀出口的气压为正常工作压力，使得供氢初期减压阀出口的气压偏低，本申请实施例所提供的供氢控制方法中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，再检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，可以避免由于所述减压阀的出口压力建立需要一定的时间，使得供氢初期减压阀出口的气压偏低而误报故障的问题，降低所述车载储氢系统误报故障的概率。

而且，本申请实施例所提供的供氢控制方法中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，再检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，还可以保证所述减压阀入口前端的压力(即高压压力)优先建立起来，形成稳定的前端高压压力，以便于获取准确的储氢瓶内压力初始值，从而提高所述供给子系统的控制器(HMS)获取储氢瓶内压力初始值的准确性，进而提升所述储氢瓶内剩余氢气质量、百公里氢耗量以及续航里程等参数的计算准确性。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述第一时长的取值为1s，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述第一时长还可以为其他时间值，具体视情况而定。

为保证燃料电池的用氢需求，车载储氢系统应实现稳定、快速的氢气供应，但是，在供氢初期(即车载储氢系统接到打开主关断阀的供氢指令时)，因车载储氢系统中的主关断阀和主氢阀的开启或关闭的次序无法保证按照次序执行，高压氢气在通过减压阀时会产生气压的阶跃，导致无法实现所述车载储氢系统的稳定供氢。

而本申请实施例所提供的供氢控制方法，在各主关断阀均打开后，至少延时第一时长，再打开主氢阀，可以保证主关断阀先打开，主氢阀后打开，以解决主关断阀和主氢阀的开启次序无法保证按照次序执行导致的高压氢气在通过减压阀时产生气压的阶跃，使得所述车载储氢系统无法实现稳定供氢的问题。

需要说明的是，在上次供氢结束时，车载储氢系统会进行放气、氢气置换等操作，将车载储氢系统中储氢瓶至燃料电池入口之间的管路的氢气排放掉，使得储氢瓶至燃料电池入口之间的管路压力接近于常压。在接收到本次供氢指令时，如果车载储氢系统中储氢瓶的各主关断阀直接开启，储氢瓶中的高压氢气直接流向减压阀，经减压阀减压后流向燃料电池入口端，会使得减压阀入口存在以下问题：一个是减压阀的入口处突然受到高压氢气冲击，且减压阀出口处无相应压力的氢气进行平衡，使得高压氢气对减压阀的冲击容易造成减压阀中阀杆、密封结构的机械损坏，最终表现为减压阀的压力调节不稳定、出现内漏，造成减压阀出口压力慢升；另一个是主关断阀到减压阀之间的供氢管路一般较长，由常压逐步建立起正常工作压力需要一定的时间，按照上述方式供氢，所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀出口处的高压氢气同时汇聚产生的高压冲击会造成减压阀出口压力出现震荡(因调压结构搜寻动态平衡而造成)，使得减压阀不能即刻提供稳定的供氢压力，且易引起供氢管路(即主关断阀与主氢阀之间的管路)的共振现象，对管路冲击较大。

因此，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开包括：

控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，直至所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

需要说明的是，在本申请实施例中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，可以避免所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀同时开启时，所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀出口处的高压氢气同时汇聚对所述供氢管路造成的冲击以及所述供氢管路的震荡，有效解决所述供氢管路产生共振的问题，提高供氢的稳定性。

而且，在本申请实施例中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，可以避免所述减压阀入口的高压氢气直接冲击所述减压阀造成减压阀的阀杆、密封结构的机械损伤，提升所述减压阀的寿命；同时可以避免所述减压阀出口的压力发生气压阶跃的现象，实现所述车载储氢系统的稳定供氢。

另外，所述主关断阀完全开启时，其电流曲线趋势为瞬间增大，主关断阀完全打开后，其电流稍有降低之后保持稳定，因此，如果所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀同时开启，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀同时开启的瞬间，所述车载储氢系统中的电流会瞬间激增，导致所述车载储氢系统中的电流过载。而在本申请实施例中，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，可以有效解决所述车载储氢系统中供电电路瞬间电流过大的问题，避免所述车载储氢系统中的电流瞬间激增导致所述车载储氢系统的电流过载，形成保护机制，提高所述车载储氢系统的耐久性。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开过程中，相邻打开的两个主关断阀的打开时间间隔第二时长，即相邻打开的两个主关断阀的开始打开的时刻间隔第二时长，以保证所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开。

可选的，在本申请的一个实施例中，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开过程中，一个主关断阀完全开启后，再开启另一个主关断阀，以避免相邻打开的两个主关断阀的打开过程有重叠，产生电流激增现象。

具体的，在本申请一个实施例中，所述第二时长的取值为50ms，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述第二时长还可以为其他时间值，具体视情况而定。

S20：如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件。

需要说明的是，在供氢初期，所述减压阀出口的压力较低可能是所述主关断阀刚刚开启，所述减压阀入口前端的压力还未建立起来，也可能是所述主关断阀还未完全开启，可选的，在本申请一个实施例中，如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件。如果继续延时第一时长后，所述减压阀出口的压力满足预设条件，则说明在延时一个第一时长后，所述减压阀出口的压力不满足预设条件是因为主关断阀还未完全开启，而不是存在故障。因此，如果继续延时第一是时长后，所述减压阀出口的压力满足预设条件，则可以打开所述主氢阀，给燃料电池供氢，以降低误报故障的概率。

如果延时了第二个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，继续延时一个第一时长，检测所述减压阀出口的压力是否满足预设条件，重复该循环，直至延时了N个第一时长。

S30：如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，则说明所述车载储氢系统存在故障，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数。

可选的，在本申请一个实施例中，所述N为5，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述N还可以取其他数值，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：如果延时了N-i个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力满足预设条件，打开所述车载储氢系统中的主氢阀，完成所述车载储氢系统对所述燃料电池的正常供氢，i为大于1小于N的正整数。

由此可见，在本申请实施例中，在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果延时了N个第一时长后，N为大于1的正整数，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，以避免所述车载储氢系统的主关断阀没有完全打开使得所述减压阀出口的压力上升较慢导致所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件而误报故障，降低误报故障的概率。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：

在接收到停止供氢指令后，确定在接收到所述停止供氢指令前是否接收到吹扫指令；

如果在接收到所述停止供氢指令前接收到吹扫指令，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢，以利用吹扫的方式将所述燃料电池堆工作产生的残留水分携带出去，避免所述燃料电池尚未经过吹扫而停止给所述燃料电池供氢，造成所述燃料电池堆通道内部残留的水分凝结形成积水；

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，停止执行所述停止供氢指令，以避免在所述燃料电池尚未进行吹扫的前提下，停止给所述燃料电池供氢，造成所述燃料电池堆通道内部残留的水分凝结形成积水，影响所述燃料电池堆下一次启动工作时氢气气流的通过和氢气均匀的分布；而且在温度较低的情况下(如在冬天)，当所述燃料电池尚未进行吹扫，所述燃料电池堆通道内部的积水易于结冰，以对所述燃料电池内部结构造成损伤。

需要说明的是，在本申请一个实施例中，本申请对所述第三时长的具体数值并不做限定，只需保证在所述第三时长内，可以完成所述燃料电池IDE吹扫即可，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：

在接收到停止供氢指令后，如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，输出问询信息，以确认是否对所述燃料电池进行吹扫，以避免车载储氢系统忘记发送吹扫指令或所述车载储氢系统发送了吹扫命令，但未被所述供给子系统接收到，导致未进行吹扫，就对燃料电池停止供氢，造成所述燃料电池堆通道内部残留的水分凝结形成积水，最终造成所述燃料电池内部结构的损伤；

当接收到对所述燃料电池进行吹扫反馈指令后，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：在接收到停止供氢指令后，如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，输出问询信息，以确认是否对所述燃料电池进行吹扫；当接收到不对所述燃料电池进行吹扫反馈指令后，继续执行所述停止供氢指令，直接关断所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：

在关闭所述主氢阀后，检测所述减压阀出口的压力；

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述第四时长为1s，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述第四时长还可以为其他时间值，具体视情况而定。

需要说明的是，当关闭所述主氢阀，即切断所述减压阀向所述主氢阀方向的氢气供应后，所述减压阀出口的氢气流量为零，此时，所述减压阀出口的氢气压强由动压强转变为静压强，根据减压阀的特性，所述减压阀出口的压力会转为锁止压力，所述锁止压力大于所述供氢压力，因此，如果关闭所述减压阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，即所述减压阀出口的压力为锁止压力，则说明所述减压阀至所述主氢阀之间的管路正常，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀。

还需要说明的是，所述主关断阀和主氢阀在执行停止供氢指令时，因关闭次序问题，容易造成以下问题：一、减压阀入口端压力小于储氢瓶内的压力，而高压压力传感器5一般集成在减压阀入口端管路，使得此时供给子系统的控制器HMS无法正确获取系统压力(即储氢瓶中的压力)；二、减压阀出口端压力小于正常供氢压力，错误地触发低压报警故障

因此，在本申请实施例中，关闭所述主氢阀后，延时第四时长，再关断所述主关断阀，可以保证所述主氢阀关闭后，再关闭所有储氢瓶的主关断阀，使得高压管路(即主关断阀至减压阀之间的管路)的压力反映的是所述储氢瓶中氢气的真实压力，避免所述主氢阀和所述主关断阀同时关闭造成高压管路欠压情形。而且，关闭所述主氢阀后，延时第四时长，再关闭所述主关断阀，可以使得所述减压阀的入口压力保持与储氢瓶内压力相同，有效避免再次供氢时对所述减压阀造成高压气流冲击。

另外，关闭所述主氢阀后，延时第四时长，再关闭所述主关断阀，还可以保证减压阀的入口端高压压力保持正常，从而使其出口压力不会因管路压力的下降而降低至正常范围内，减少“低压压力故障”的发生。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述供氢控制方法还包括：

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力没有增大，确认所述主氢阀是否完全关闭；

如果确认所述主氢阀完全关闭，则说明所述减压阀与所述主氢阀之间的管路存在泄漏，判定所述主氢阀失效，发出提示信息，提示泄露故障，为故障报送和检修提供理论依据。

具体的，在本申请一个实施例中，发出提示信息，提示泄露故障包括：发出提示信息，提示3级以上的故障，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，发出提示信息还可以包括：发出提示信息，提示所述主氢阀已经失效，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀包括：

依次关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀，直至关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀。

需要说明的是，在本申请实施例中，在关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀时依次关闭各储氢瓶的主关断阀，可以避免所有主关断阀同时关闭造成高压管路欠压情形，保证所述减压阀出口压力正常，解决“低压压力故障”误报的问题。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次关闭过程中，相邻关闭的两个主关断阀的关闭时间间隔第五时长，即相邻关闭的两个主关断阀由打开切换为关闭时刻间隔第五时长，以使得所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次关闭，避免各储氢瓶的主关断阀同时关闭。在本申请一个可选的实施例中，所述第五时长的取值为50ms，以保证一个主关断阀完全关闭后，再关闭另一个主关断阀，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述第五时长还可以为其他时间值，具体视情况而定。

可选的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述车载储氢子系统包括6～8个储氢瓶，每个储氢瓶对应一个主关断阀，即所述供给子系统中包括6～8个主关断阀，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，该供氢控制方法在接收到所述供氢指令后，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开前，还包括：

检测所述车载储氢系统是否存在预设故障，如果所述车载储氢系统存在预设故障，则停止执行所述供氢指令，不控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀打开，否则，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述预设故障为3级以上的故障，如果所述车载储氢系统存在预设故障，则停止执行所述供氢指令，不控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀打开，以避免所述车载具有3级以上的故障，所述车载储氢系统继续对燃料电池进行供氢产生安全隐患。

下面对结合具体实施例，对本申请实施例所提供的车载储氢系统的供氢控制方法的工作过程进行描述。

如图3所示，本申请实施例所提供的车载储氢系统的供氢控制方法包括：

S31：在所述供给子系统的控制器(HMS)18接收到供氢指令时，先检测所述车载储氢系统是否存在预设故障；

S32：如果所述车载储氢系统不存在预设故障，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，相邻打开的两个主关断阀的打开时间间隔为50ms，直至所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开，并在延时1s后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

S33：如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时1s后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

S34：如果延时了5个1s后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢；如果在延时5个1s内，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力满足预设条件，继续执行所述供氢指令，开启所述主氢阀，完成所述车载储氢系统对燃料电池的供氢。

综上所述，本申请实施例所提供车载储氢系统的供氢控制方法，在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果延时了N个第一时长后，N为大于1的正整数，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，以避免所述车载储氢系统的主关断阀没有完全打开使得所述减压阀出口的压力上升较慢导致所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件而误报故障，降低误报故障的概率。

另外，本申请实施例还提供了一种车载储氢系统以及包括该车载储氢系统的燃料电池车。如图4所示，所述车载储氢系统100包括：加注子系统10、储存子系统20、供给子系统30和控制子系统40，其中，所述供给子系统30用于执行上述任一实施例所提供的车载储氢系统的供氢控制方法。具体的，所述供给子系统用于执行：

在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数。

由于所述供给子系统执行的供氢控制方法已在上述各实施例中进行了详细描述，这里不再重复赘述。

综上所述，本申请实施例所提供车载储氢系统及燃料电池车中，所述车载储氢系统包括：加注子系统、储存子系统、供给子系统和控制子系统，所述供给子系统在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件，如果延时了N个第一时长后，N为大于1的正整数，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，以避免所述车载储氢系统的主关断阀没有完全打开使得所述减压阀出口的压力上升较慢导致所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件而误报故障，降低误报故障的概率。

本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，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 (11)

1.一种车载储氢系统的供氢控制方法，其特征在于，包括：

在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数；

该方法还包括：

在接收到停止供氢指令后，确定在接收到所述停止供氢指令前是否接收到吹扫指令；

如果在接收到所述停止供氢指令前接收到吹扫指令，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述车载储氢系统的主氢阀，停止给所述燃料电池供氢；

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，停止执行所述停止供氢指令。

2.根据权利要求1所述的供氢控制方法，其特征在于，如果在达到延时N个第一时长之前，检测到所述车载储氢系统中减压阀出口的压力满足预设条件，则继续执行所述供氢指令，打开所述车载储氢系统的主氢阀，给燃料电池供氢。

3.根据权利要求1所述的供氢控制方法，其特征在于，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开包括：

控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开，直至所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

4.根据权利要求3所述的供氢控制方法，其特征在于，在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次打开过程中，相邻打开的两个主关断阀的打开时间间隔第二时长。

5.根据权利要求1所述的供氢控制方法，其特征在于，该方法在接收到所述供氢指令后，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开前，还包括：

检测所述车载储氢系统是否存在预设故障，如果所述车载储氢系统存在预设故障，则停止执行所述供氢指令，不控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀打开，否则，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开。

6.根据权利要求1所述的供氢控制方法，其特征在于，该方法还包括：

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，输出问询信息，以确认是否对所述燃料电池进行吹扫；

当接收到对所述燃料电池进行吹扫反馈指令后，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述主氢阀，停止给所述燃料电池供氢。

7.根据权利要求1所述的供氢控制方法，其特征在于，该方法还包括：

在关闭所述主氢阀后，检测所述减压阀出口的压力；

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀。

8.根据权利要求7所述的供氢控制方法，其特征在于，如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀包括：

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力增大且在预设范围内，延时第四时长后，依次关闭所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀；

在所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀依次关闭过程中，相邻关闭的两个主关断阀的关闭时间间隔第五时长。

9.根据权利要求6所述的供氢控制方法，其特征在于，该方法还包括：

如果关闭所述主氢阀后，所述减压阀出口的压力没有增大，确认所述主氢阀是否完全关闭；

如果确认所述主氢阀完全关闭，发出提示信息，提示泄露故障。

10.一种车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统包括：加注子系统、储存子系统、供给子系统和控制子系统，所述供给子系统用于执行：

在接收到供氢指令，控制所述车载储氢系统中各储氢瓶的主关断阀均打开后，延时第一时长，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果所述车载储氢系统中减压阀出口的压力不满足预设条件，则继续延时所述第一时长后，检测所述车载储氢系统中减压阀出口的压力是否满足预设条件；

如果延时了N个第一时长后，所述车载储氢系统中减压阀出口的压力仍不满足预设条件，停止执行所述供氢指令，不给燃料电池供氢，N为大于1的正整数；

在接收到停止供氢指令后，确定在接收到所述停止供氢指令前是否接收到吹扫指令；

如果在接收到所述停止供氢指令前接收到吹扫指令，对所述燃料电池进行吹扫第三时长后关闭所述车载储氢系统的主氢阀，停止给所述燃料电池供氢；

如果在接收到所述停止供氢指令前未接收到吹扫指令，停止执行所述停止供氢指令。

11.一种燃料电池车，其特征在于，包括权利要求10所述的车载储氢系统。

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