CN113594493A - 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113594493A
CN113594493A CN202110677605.4A CN202110677605A CN113594493A CN 113594493 A CN113594493 A CN 113594493A CN 202110677605 A CN202110677605 A CN 202110677605A CN 113594493 A CN113594493 A CN 113594493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
fuel cell
temperature
low
fan assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110677605.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113594493B (zh
Inventor
熊洁
熊成勇
陈明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Corp
Original Assignee
Dongfeng Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Motor Corp filed Critical Dongfeng Motor Corp
Priority to CN202110677605.4A priority Critical patent/CN113594493B/zh
Publication of CN113594493A publication Critical patent/CN113594493A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113594493B publication Critical patent/CN113594493B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • H01M8/04074—Heat exchange unit structures specially adapted for fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04358—Temperature; Ambient temperature of the coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04701—Temperature
    • H01M8/04723—Temperature of the coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04768—Pressure; Flow of the coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本发明公开了一种燃料电池冷却系统控制方法，系统包括燃料电池控制器、燃料电池、水泵、温控阀以及双速风扇总成，水泵、温控阀以及双速风扇总成分别与燃料电池控制器电连接，方法包括：判断所述温控阀是否处于开启状态；若是，则根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。本发明公开的燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质，用以解决现有技术中燃料电池冷却系统安全性和可靠性不高的技术问题。

Description

一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质。
背景技术
随着人们对燃料电池车型的安全重视程度的提高，燃料电池工作环境的温度控制也越来越严格。当车辆在不同工况下运行时，燃料电池热管理系统要确保燃料电池在一个高效、安全的温度范围内工作，因此燃料电池冷却系统的可靠性和安全性尤为重要，尤其是冷却风扇这种大功率的用电器件在发生堵转或者短路的情况下容易引起车辆起火等严重事故，另外，当燃料电池冷却风扇出现故障时，也会造成燃料电池无法正常工作影响其寿命。因此冷却风扇的安全控制以及保护机制对于燃料电池冷却系统的可靠性和安全性尤为重要。
但目前的燃料电池冷却风扇经常出现发热严重甚至烧毁的现象，造成燃料电池系统限功率或者紧急停机处理，严重影响燃料电池的使用寿命，也就是说，目前的燃料电池冷却风扇的安全控制和保护机制还有待改进。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质。
第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种燃料电池冷却系统控制方法，所述系统包括燃料电池控制器、燃料电池、水泵、温控阀以及双速风扇总成，所述水泵、所述温控阀以及所述双速风扇总成分别与所述燃料电池控制器电连接，所述方法包括：
判断所述温控阀是否处于开启状态；
若是，则根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
可选地，所述根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度，包括：
根据所述燃料电池的目标输入功率计算对应的目标低边电流，并根据所述目标低边电流，获取所述目标温度；
检测所述燃料电池出水口的实际温度，并对所述实际温度和所述目标温度作差，以获得所述差值；
通过温控阀PID控制器计算出所述差值对应的所述温控阀的开度调整量，以调节所述温控阀的开度。
可选地，所述双速风扇总成设置有低速模式、中速模式和高速模式，所述在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，包括：
判断所述燃料电池出水口的实际温度与所述目标温度的差值；
如果大于0，则在所述开度条件下使所述双速风扇总成按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
可选地，所述双速风扇总成包括两个双速风扇结构，每个所述双速风扇结构包括低速档位和高速档位，所述低速模式包括第一低速模式、第二低速模式和第三低速模式；
所述在所述开度条件下使所述双速风扇结构按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行，包括：
在所述开度条件下使所述双速风扇结构按照所述第一低速模式、所述第二低速模式、所述第三低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行。
可选地，当所述双速风扇总成处于所述第一低速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于停止状态；
当所述双速风扇总成处于所述第二低速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于高速档位，另一个处于停止状态；
当所述双速风扇总成处于所述第三低速模式时，所述两个双速风扇结构都处于低速档位；
当所述双速风扇总成处于所述中速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于高速档位；
当所述双速风扇总成处于所述高速模式时，所述两个双速风扇结构都处于高速档位。
可选地，在所述开度条件下使所述双速风扇总成按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行后，如果无法使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度，则调大所述温控阀的开度，在所述调大后的开度条件下再次调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
可选地，如果出水口的实际温度与目标温度的差值小于0，则将温控阀当前的开度调小，并在所述调小后的开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
第二方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种燃料电池冷却系统控制装置，包括：
状态判断模块，用于判断所述温控阀是否处于开启状态；
第一调节模块，用于根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
第二调节模块，用于在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
可选地，所述控制装置还包括第三调节模块，用于调节所述水泵的转速，以控制所述燃料电池进水口和出水口的温差。
第三方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请提供的燃料电池冷却系统控制方法运用于燃料电池冷却系统中，该系统包括燃料电池控制器、燃料电池、水泵、温控阀以及双速风扇总成，其中，水泵、温控阀以及双速风扇总成分别与燃料电池控制器电连接，该方法在温控阀开启的状态下根据燃料电池的出水口的目标温度和实际温度的差值，调节温控阀的开度，然后在该开度条件下调节双速风扇总成的工作模式，由于双速风扇总成具有多个工作模式，多个工作模式之间可以根据实际的情况进行切换，因此可以实现更精细准确的温度控制，确保了控制的安全性和可靠性。
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。
图1为本申请实施例中的燃料电池冷却系统示意图；
图2为本申请实施例中的燃料电池冷却系统控制方法流程示意图；
图3为本申请实施例中的燃料电池冷却系统控制装置示意图；
图4为本申请实施例中的计算机存储介质示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质，解决了现有技术中燃料电池冷却系统安全性和可靠性不高的技术问题。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
提供一种燃料电池冷却系统控制方法，该燃料电池冷却系统包括燃料电池控制器、燃料电池、水泵、温控阀以及双速风扇总成，所述水泵、所述温控阀以及所述双速风扇总成分别与所述燃料电池控制器电连接，方法包括：
判断所述温控阀是否处于开启状态；
若是，则根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种燃料电池冷却系统控制方法，该方法运用于如图1所示的燃料电池冷却系统中，下面，首先结合图1介绍本申请实施例中的燃料电池冷却系统。
如图1所示，该燃料电池冷却系统包括燃料电池控制器101、燃料电池105、水泵104、温控阀102以及双速风扇总成103，水泵104、温控阀102以及双速风扇总成103分别与燃料电池控制器101电连接，温控阀102、水泵104以及燃料电池105通过管路连接，构成冷却水小循环回路，而温控阀102、双速风扇总成103、水泵104以及燃料电池则通过管路连接后，构成冷却水大循环回路。
在具体的实施过程中，燃料电池控制器101作为整个燃料电池冷却系统控制大脑，主要负责采集燃料电池冷却系统中各部件温度信息、压力信息，例如实时采集燃料电池进水口以及出水口处的温度传感器的温度信息或者双速风扇总成103出口处的温度传感器的温度信息以及燃料电池冷却系统进水口处的压力等，在此不作限制。并且，燃料电池控制器101还负责检测温控阀102的运行状态、水泵104的运行状态、双速风扇总成103的运行状态，并对应发送相关的控制指令，例如，控制指令可以是打开或者关闭温控阀102，当然也可以是调节温控阀102的开度，或者是提高或者降低水泵104的转速等。
温控阀102主要用于控制燃料电池冷却水回路的大小循环切换，具体来讲，可以通过调节温控阀102的开度来实现大小循环切换。当开度为0％时，温控阀102关闭与双速风扇总成103之间的通道，而打开与水泵104之间的通道，此时燃料电池冷却系统开启小循环；当开度大于0％且小于等于99％时，同时开启小循环和大循环回路；当开度为100％时，温控阀102开启与双速风扇总成103之间的通道，而关闭与水泵104之间的通道，此时燃料电池冷却系统开启大循环回路。
水泵104可以通过改变自身的转速调节整个冷却水回路中的冷却水流量，通过流量的变化将燃料电池105工作时产生的热量带出，使燃料电池进堆和出堆的温度差△T维持在一个合适温度范围内。
在具体的实施过程中，当燃料电池105的出堆温度达到温控阀102的第一阈值温度时，温控阀102开启，当开度在1％和99％开度时，燃料电池105出堆的冷却液会同时流经小循环回路和大循环回路，流过这两个循环回路的流量比和温控阀102的开度有关，例如，当开度为30％时，大循环回路中的流量为30％，小循环回路中的流量70％。
当出堆温度高于第二阈值温度时，系统进入纯大循环模式，燃料电池105的出堆冷却液流入双速风扇总成103中，经过双速风扇总成103散热后，再经过水泵104流入燃料电池冷却液入口。
下面结合图2详细介绍本申请实施例提供的燃料电池冷却系统控制方法，如图2所示，该方法包括：
步骤S201，判断所述温控阀是否处于开启状态；
步骤S202，若是，根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
步骤S203，在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
首先，执行步骤S201，判断所述温控阀是否处于开启状态。在具体的实施过程中，可以判断燃料电池105的出水口的温度是否达到第一阈值温度，如果是，则使温控阀102处于开启状态；若否，则使温控阀102处于关闭状态。也就是说，此时燃料电池出水口的温度在可接受的范围内，冷却水只需经过小循环回路，通过调节水泵104的转速来控制燃料电池105的进水口和出水口的温差即可。
通常情况下，燃料电池控制器101会实时采集系统当前的冷却液出水口的温度，当该温度小于第一阈值温度时，温控阀102开度为0％，此时冷却水走小循环回路，系统主要通过调节水泵104的转速，来控制燃料电池105的进水口和出水口的温差在目标范围内。具体来讲，水泵104可以采用前馈结合PID的方法实现所述温差的控制。首先，可以通过查询数据库，获取当前功率下燃料电池的进出口温差目标值，同时，燃料电池控制器101采集当前燃料电池冷却液进堆温度和出堆温度，计算出当前实际进出堆温差值，进而得到水泵PID控制器所需控制的偏差值；PID控制模块计算出PID控制模块需要输出的转速，同时通过升压DCDC低边目标电流和燃料电池水泵的前馈转速控制器计算出水泵104的前馈控制转速值，所谓前馈值即为了达到控制温差控制目标，在无干扰条件情况下水泵需要输出的转速值，在具体的实施过程中，前馈控制转速值可以通过稳态点测试得到。水泵104的目标控制转速即为前馈值加上PID控制模块计算出的输出值，此控制目标转速再经过转速限制模块限制后，即为水泵104最终的控制转速。通过实际值与目标值之间的偏差来进行反馈调整，再根据偏差值在前馈控制基础上进行不断调整，最终将冷却液的进出口温差控制在目标温差值附近。
然后，执行步骤S202，若是，根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度。
在具体的实施例中，可以根据燃料电池105的目标输入功率计算对应的目标低边电流，并根据该目标低边电流，获取出水口目标温度；同时，燃料电池控制器101实时检测燃料电池出水口的实际温度，并对实际温度和目标温度作差，以获得实际温度与目标温度之间的差值，然后，通过温控阀PID控制器计算出该差值对应的温控阀的开度调整量，以调节温控阀的开度。具体来讲，同样可以通过查询数据库的方法，获得当前功率下燃料电池冷却液出口温度目标值；通过燃料电池控制器101采集当前燃料电池冷却液的实际出堆温度，进而得到温控阀PID控制器所需的温度控制偏差，然后通过PID控制模块计算出该温度控制偏差对应的目标开度调节量，此目标开度调节量再经过开度限制模块后，可以得到实际的温控阀开度调节量。
最后，执行步骤S203，在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
具体来讲，当温控阀102的开度一定时，流经双速风扇总成103的冷却水流量也随之确定。此时，可以根据双速风扇总成103出口的实际温度以及燃料电池冷却液出口的目标温度计算出双速风扇总成103实际需要带走的热量，并通过双速风扇控制模块确定双速风扇总成103的工作模式。在具体的实施过程中，双速风扇总成103包括两个双速风扇结构，每个双速风扇结构包括低速档位和高速档位，当其中一个档位失效时，可以切换到另一个档位继续运行，以避免系统因双速风扇结构失效而紧急停机，影响燃料电池的正常工作。另外，由于包括两个双速风扇结构，因此双速风扇总成103可以设置低速模式、中速模式和高速模式以满足不同的散热需求，其中，低速模式进一步包括第一低速模式、第二低速模式和第三低速模式。
在对燃料电池出水口的冷却水温度进行调节的过程中，可以实时检测燃料电池出水口的实际温度和目标温度的差值，当该差值大于0时，可以设置双速风扇总成在当前的温控阀开度条件下按照低速模式、中速模式以及高速模式的顺序依次运行，直到燃料电池出水口的冷却水温度达到目标温度，如果在当前的温控阀开度条件下使双速风扇总成按照低速模式、中速模式以及高速模式的顺序依次运行后，仍然无法使燃料电池出水口的冷却水温度达到目标温度，则可以调大温控阀的开度，并在调大后的开度条件下再次调节双速风扇总成的工作模式，直到燃料电池出水口的冷却水温度达到目标温度。
而当该差值小于0时，可以设置将温控阀的开度调小，并在调小后的开度条件下调节双速风扇总成的工作模式，以使燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
也就是说，在整个燃料电池出水口的冷却水温度的调节过程中，步骤S202和步骤S203是同步进行，相互交织的。在整个燃料电池出水口的冷却水温度的调节过程中，需要实时检测检测燃料电池出水口的实际温度和目标温度的差值，并根据该差值的具体情况来灵活调整温控阀的开度和双速风扇总成的工作模式。
例如对燃料电池系统的降载过程而言，燃料电池系统当前输出功率为45KW，此时燃料电池系统需求功率为30KW，计算出升压DCDC低边电流Idcdc_set＝124A，通过升压DCDC低边目标电流和燃料电池出水口温度温差对应数据库获得燃料电池冷却液出水口的目标温度Tout_req＝67℃，此时FCCU采集到燃料电池冷却液出水口的实际温度Tout_act＝70℃，二者之间相差3℃。温控阀PID控制器计算出温控阀控制输出开度变化αctr＝9％，因此控制温控阀在当前开度上增加9％开度。
在此开度条件下，首先调节双速风扇总成工作模式为第一低速模式，若燃料电池冷却液出水口的实际温度Tout_act＝68℃，无法达到目标值，则将双速风扇总成的工作模式设定为第二低速模式，若此时检测到燃料电池冷却液出水口温度低于目标值Tout_act＝66℃，则根据温度偏差(-1℃)计算PID控制器的输出开度变化量，并对应将温控阀开度调小，在调小后的开度条件下，再次调节双速风扇总成的工作模式从第一低速模式开始顺序调整，若燃料电池冷却液出水口温度在高速模式下仍然无法达到目标值，则再则根据温度偏差计算PID控制器的输出开度变化量，并对应调大温控阀的开度，在新的开度条件下重新调整双速风扇总成的工作模式，如此循环，直到燃料电池冷却液出水口的温度达到目标值(±0.5℃误差)。
为使本申请实施例的方案得到更清晰的展示，下面对双速风扇总成103中的两个双速风扇结构在各工作模式下的状态作一具体说明。
当双速风扇总成103处于第一低速模式时，两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于停止状态；当双速风扇总成103处于第二低速模式时，两个双速风扇结构中的其中一个处于高速档位，另一个处于停止状态；当双速风扇总成103处于第三低速模式时，两个双速风扇结构都处于低速档位；当双速风扇总成103处于中速模式时，两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于高速档位；当双速风扇总成103处于高速模式时，两个双速风扇结构都处于高速档位。
通过在双速风扇总成103中设置两个双速风扇结构，每种双速风扇结构中又分别设置有高速档位和低速档位，因此可以保证无论在哪种工作模式下，当其中一个双速风扇结构出现故障时，可以通过改变另一个双速风扇结构的工作档位来维持整个系统的正常工作，从而提高了燃料电池系统安全可靠性。
具体来讲，可以对双速风扇总成103中的双速风扇结构分别编号为双速风扇结构1和双速风扇结构2。当散热风扇总成103工作于第一低速模式时，有两种情况：双速风扇结构1低速运行，双速风扇2不工作；或者，双速风扇2低速运行，双速风扇1不工作。例如，对于双速风扇结构1低速运行，双速风扇2不工作这种情况来说，当双速风扇结构1出现故障时，双速风扇1会停止工作，此时双速风扇结构2会切换为低速模式，整个散热风扇总成仍以第一低速模式工作，对于整车来说，整个燃料电池冷却系统的工作模式没有发生变化，燃料电池可以正常工作，但此时燃料电池控制器会记录故障，并在仪表显示。
当散热风扇总成103工作于第二低速模式时，同样有两种情况：双速风扇结构1高速运行，双速风扇2不工作；或者，双速风扇结构2高速运行，双速风扇结构1不工作。当当前正在工作的双速风扇结构出现故障停止工作时，另一个双速风扇结构可以接替故障双速风扇结构，以相同的档位继续工作，对于整车来说，整个燃料电池冷却系统的工作模式没有发生变化。
当散热风扇总成103工作于第三低速模式，当双速风扇结构1出现故障时，双速风扇1会切换到高速运行模式，这时整个散热风扇总成将切换到中速模式，由于涉及到模式的切换，此时燃料电池的实际出堆温度可能无法达到燃料电池冷却系统在该模式下所对应的目标出堆温度，因此可以通过调节温控阀开度使其达到目标温度值。同时燃料电池控制器会记录故障，并在仪表显示。
散热风扇总成103在中速模式下的工作状态与切换原理与第一低速模式和第二低速模式类似，为了说明书的简洁，在此不再赘述。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本实施例提供的燃料电池冷却系统控制方法在温控阀开启的状态下根据燃料电池的出水口的目标温度和实际温度的差值，调节温控阀的开度，然后在该开度条件下调节双速风扇总成的工作模式，由于双速风扇总成具有多个工作模式，多个工作模式之间可以根据实际的情况进行切换，因此可以实现更精细准确的温度控制。
实施例二
本申请实施例提供一种燃料电池冷却系统控制装置，如图3所示，包括：
状态判断模块301，用于判断所述温控阀是否处于开启状态；
第一调节模块302，用于根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
第二调节模块303，用于在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
在具体的实施过程中，控制装置还包括第三调节模块304，用于调节水泵的转速，以控制燃料电池进水口和出水口的温差。
该装置可以为计算机、集成在整车中的计算模块或者是集成在燃料电池冷却系统中的计算芯片等，在此不作限制。
由于本发明实施例所介绍的装置，为实施本发明实施例的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。
实施例三
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质4100，如图4所示，其上存储有计算机程序4110，该计算机程序4110被处理器执行时实现以下步骤：
判断所述温控阀是否处于开启状态；
若是，则根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
在具体实施过程中，该计算机程序4110被处理器执行时，可以实现本发明实施例的方法中任一实施方式。
由于本发明实施例所介绍的存储介质，为实施本发明实施例的方法对应的计算机程序所处于的存储介质，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该存储介质内存储的计算机程序，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法的计算机程序所存储于的存储介质都属于本发明所欲保护的范围。
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)

1.一种燃料电池冷却系统控制方法，其特征在于，所述系统包括燃料电池控制器、燃料电池、水泵、温控阀以及双速风扇总成，所述水泵、所述温控阀以及所述双速风扇总成分别与所述燃料电池控制器电连接，所述方法包括：
判断所述温控阀是否处于开启状态；
若是，则根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度，包括：
根据所述燃料电池的目标输入功率计算对应的目标低边电流，并根据所述目标低边电流，获取所述目标温度；
检测所述燃料电池出水口的实际温度，并对所述实际温度和所述目标温度作差，以获得所述差值；
通过温控阀PID控制器计算出所述差值对应的所述温控阀的开度调整量，以调节所述温控阀的开度。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述双速风扇总成设置有低速模式、中速模式和高速模式，所述在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，包括：
判断所述燃料电池出水口的实际温度与所述目标温度的差值；
如果大于0，则在所述开度条件下使所述双速风扇总成按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述双速风扇总成包括两个双速风扇结构，每个所述双速风扇结构包括低速档位和高速档位，所述低速模式包括第一低速模式、第二低速模式和第三低速模式；
所述在所述开度条件下使所述双速风扇结构按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行，包括：
在所述开度条件下使所述双速风扇结构按照所述第一低速模式、所述第二低速模式、所述第三低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
当所述双速风扇总成处于所述第一低速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于停止状态；
当所述双速风扇总成处于所述第二低速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于高速档位，另一个处于停止状态；
当所述双速风扇总成处于所述第三低速模式时，所述两个双速风扇结构都处于低速档位；
当所述双速风扇总成处于所述中速模式时，所述两个双速风扇结构中的其中一个处于低速档位，另一个处于高速档位；
当所述双速风扇总成处于所述高速模式时，所述两个双速风扇结构都处于高速档位。
6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
在所述开度条件下使所述双速风扇总成按照所述低速模式、所述中速模式以及所述高速模式的顺序依次运行后，如果无法使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度，则调大所述温控阀的开度，在所述调大后的开度条件下再次调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
7.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
如果出水口的实际温度与目标温度的差值小于0，则将温控阀当前的开度调小，并在所述调小后的开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
8.一种燃料电池冷却系统控制装置，其特征在于，包括：
状态判断模块，用于判断所述温控阀是否处于开启状态；
第一调节模块，用于根据所述燃料电池出水口的目标温度和实际温度的差值，调节所述温控阀的开度；
第二调节模块，用于在所述开度条件下调节所述双速风扇总成的工作模式，以使所述燃料电池出水口的冷却水温度达到所述目标温度。
9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，还包括第三调节模块，用于调节所述水泵的转速，以控制所述燃料电池进水口和出水口的温差。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
CN202110677605.4A 2021-06-18 2021-06-18 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质 Active CN113594493B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110677605.4A CN113594493B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110677605.4A CN113594493B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113594493A true CN113594493A (zh) 2021-11-02
CN113594493B CN113594493B (zh) 2022-06-03

Family

ID=78244060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110677605.4A Active CN113594493B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113594493B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093209A1 (zh) * 2021-11-29 2023-06-01 三一重型装备有限公司 电池温度控制方法、装置、存储介质及计算机设备
CN116259785A (zh) * 2023-05-11 2023-06-13 上海重塑能源科技有限公司 大功率燃料电池入水温度控制方法、装置、介质和车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009199940A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
CN102237533A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 中兴电工机械股份有限公司 具有热回收控制模块的燃料电池热电共生系统
CN109216736A (zh) * 2018-09-25 2019-01-15 重庆大学 燃料电池多模式切换阳极压力脉动水冲刷控制系统
CN112631349A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 北京亿华通科技股份有限公司 控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009199940A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
CN102237533A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 中兴电工机械股份有限公司 具有热回收控制模块的燃料电池热电共生系统
CN109216736A (zh) * 2018-09-25 2019-01-15 重庆大学 燃料电池多模式切换阳极压力脉动水冲刷控制系统
CN112631349A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 北京亿华通科技股份有限公司 控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093209A1 (zh) * 2021-11-29 2023-06-01 三一重型装备有限公司 电池温度控制方法、装置、存储介质及计算机设备
CN116259785A (zh) * 2023-05-11 2023-06-13 上海重塑能源科技有限公司 大功率燃料电池入水温度控制方法、装置、介质和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN113594493B (zh) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113594493B (zh) 一种燃料电池冷却系统控制方法、装置及存储介质
US10486499B2 (en) Method for controlling vehicle air-conditioning system, and vehicle air-conditioning system
KR101592720B1 (ko) 연료전지 시스템의 운전 제어 방법
US10391833B2 (en) Method for controlling degree of superheat of vehicle air-conditioning system, and vehicle air-conditioning system
CN102322329B (zh) 一种工程机械用发动机冷却风扇的智能控制方法
US11462757B2 (en) Fuel cell system
CN103245154A (zh) 一种汽车空调系统电子膨胀阀的控制方法
CN106659081B (zh) 一种液冷服务器散热控制系统及其控制方法
CN113446706B (zh) 空调器控制方法和空调器
US20200318849A1 (en) Air conditioning system and control method therof
CN115993860B (zh) 一种温度调控系统及方法
WO2021254165A1 (zh) 基于温控模块的暖机方法、车辆及存储介质
CN113871651A (zh) 一种燃料电池双水泵散热系统及控制方法
EP3333949B1 (en) Fuel cell system and method for controlling fuel cell system
CN103104453B (zh) 冷却系统的控制方法及装置
CN115638528A (zh) 风冷式冷水机组系统及其控制方法、控制器和存储介质
CN114294088B (zh) 冷却系统控制方法、装置、冷却系统和驾驶设备
JP2005310550A (ja) 燃料電池のバルブ異常判定制御装置
US11898929B2 (en) Thermal management system for vehicle
CN110459818B (zh) 一种车辆电池温度控制方法
CN107092282A (zh) 一种变频器柜的温度调节方法
CN113606817A (zh) 一种深度制冷蒸发式冷凝器智能控制系统及其控制方法
CN111439111B (zh) 热管理系统的控制方法、控制装置、可读存储介质及车辆
KR20160058004A (ko) 연료 전지 시스템
JP4826060B2 (ja) 燃料電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant