CN113745569A - 一种燃料电池系统冷却液控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统冷却液控制方法和装置。该方法包括：在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；响应于当前电导率大于电导率阈值，对燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使当前电导率不大于电导率阈值。本发明在燃料电池汽车停机停放后，定期检测燃料电池系统的冷却液的当前电导率以及对燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使当前电导率不大于电导率阈值，减少了冷却水电导率升高导致的燃料电池系统绝缘故障发生概率，从而有效提高了燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统冷却液控制方法和装置。
背景技术
车用燃料电池系统一般采用质子交换膜燃料电池，其在工作中会产生大量热量，导致燃料电池电堆内部温度迅速升高，进而影响燃料电池系统工作效率，需要采用冷却循环系统对质子交换膜燃料电池系统进行冷却。
质子交换膜燃料电池的冷却循环系统对液体电导率有着严格要求，液体电导率过高对质子交换膜燃料电池会产生危害。目前质子交换膜燃料电池的冷却循环系统采用电导率较低的去离子水进行内部清洗，当冷却系统内部去离子水电导率值达到或超过设定目标值时，更换新的电导率值低的去离子水。实际工作中，由于水泵、散热器总成等接触去离子水的部件会持续不断析出离子到去离子水中，离子浓度升高导致去离子水电导率升高。
当燃料电池汽车长时间停机停放后，由于断电冷却循环系统和去离子仪未工作，同时水泵、散热器总成等持续析出离子到去离子水中，导致其电导率值会升高，可能超过电导率阈值，引起燃料电池系统绝缘故障，影响燃料电池汽车的安全性。
因此，如何提高燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池系统冷却液控制方法和装置，以提高燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种燃料电池系统冷却液控制方法，所述方法包括：
在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；
响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
在一种可能的实施例中，所述对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，包括：
启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆；
控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
在一种可能的实施例中，所述启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆之前，所述方法还包括：
启动电子水泵；其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电；
驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
在一种可能的实施例中，所述启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆之后，所述方法还包括：
控制所述燃料电池系统为所述车载蓄电池充电。
第二方面，本发明实施例提供了一种燃料电池系统冷却液控制装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；
第一控制模块，用于响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
在一种可能的实施例中，所述第一控制模块，包括：
第二控制模块，用于启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆；
第三控制模块，用于控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第四控制模块，用于在所述第二控制模块工作之前，启动电子水泵；其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电；
第五控制模块，用于驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第六控制模块，用于在所述第二控制模块工作之后，控制所述燃料电池系统为所述车载蓄电池充电。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中所述的燃料电池系统冷却液控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中所述的燃料电池系统冷却液控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明在燃料电池汽车停机停放后，定期检测燃料电池系统的冷却液的当前电导率，并在当前电导率大于电导率阈值时，对燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使当前电导率不大于电导率阈值，减少了冷却水电导率升高导致的燃料电池系统绝缘故障发生概率，从而有效提高了燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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说明书的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种燃料电池系统的冷却循环系统的连接示意图；
图2是本发明实施例提供的一种燃料电池系统冷却液控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种燃料电池系统冷却液控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
为说明本发明实施例的工作原理，本发明实施例还提供了一种燃料电池系统的冷却循环系统，如图1所示为该冷却循环系统的连接示意图。
该冷却循环系统包括：燃料电池电堆1、循环水泵2、去离子仪3、电导率传感器4、温控阀5、散热总成6、中冷器7和水箱8。
图1中，循环水泵2出口引出两路，其中一路经燃料电池电堆1连通至温控阀5的入口，另一路则经中冷器7连通至温控阀5的入口；温控阀5的第一出口经电导率传感器4和去离子仪3，连通至循环水泵2的入口；温控阀5的第二出口经散热总成6连通至循环水泵2的入口；水箱8出口连通至循环水泵2的入口。
该冷却循环系统能够实现燃料电池系统的散热和去离子操作。在冷却循环系统运转过程过程中，循环水泵2作为驱动去离子水的动力源驱动去离子水在冷却循环回路中循环流动，温控阀5在去离子水温度较高时控制去离子水经由散热总成6回路快速散热，电导率传感器4在线监测去离子水的电导率，去离子仪3在去离子水循环过程中工作以吸附其中的离子，达到降低去离子水电导率目的，水箱8起到补充冷却循环回路中去离子水作用。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种燃料电池系统冷却液控制方法的流程图，该方法实施例可以应用在上述冷却循环系统中，该方法实施例的执行机构可以是燃料电池系统的燃料电池控制器。
该方法实施例具体包括步骤11至步骤12。
步骤11，在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率。
具体的，唤醒控制单元中设有计时器，在使用之前可以设定两次唤醒的间隔时长，定期向燃料电池控制器发出定时唤醒指令。
具体的，当燃料电池汽车停机停放后，燃料电池控制器下电；唤醒控制单元启动计时器，并在发出定时唤醒指令时，启动燃料电池控制器。
具体的，计时器的计时区间为燃料电池控制器下电之后到下次启动为止的时长区间。
燃料电池控制器分别连接温控阀、水泵、去离子仪和电导率传感器，当燃料电池控制器被唤醒后，可以控制电导率传感器4检测冷却水的当前电导率，从而实现本步骤的执行。
步骤12，响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
具体的，燃料电池控制器可以在当前电导率大于电导率阈值时，控制燃料电池系统进行去离子操作，使当前电导率不大于电导率阈值，减少冷却水电导率升高导致的燃料电池系统绝缘故障发生概率，有效提高燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性。
具体的，在执行完步骤12后，燃料电池系统会重新停机，燃料电池控制器会重新下电，唤醒控制单元重新开始唤醒计算。
在实际应用中，本实施例还提供了一种步骤12的具体实现方案，具体包括步骤21至步骤22。
步骤21，启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆。
具体的，在燃料电池控制器启动后，需要首先启动燃料电池电堆1，为冷却循环系统中的循环水泵2等设备进行供电。
步骤22，控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
具体的，通过去离子循环，能够有效降低燃料电池系统的冷却液的电导率。燃料电池控制器能够启动水泵、散热总成工作，并调节温控阀，使燃料电池冷却系统中的去离子水在电堆和中冷器的冷却路中循环运转满设置的时间，循环运转过程中去离子仪工作吸附去离子水中的离子，冷却系统循环工作到设置时间后停止运转，这样通过定时的循环、关闭使冷却系统管路中的去离子水电导率在设置目标电导率值以下，保证了长时间停机停放燃料电池车的去离子水电导率满足使用要求。
在实际应用中，如果燃料电池电堆中的去离子水的电导率过高，直接执行步骤21，可能会造成燃料电池电堆的绝缘故障，为此本实施例在步骤21执行之前，还提供了以下方案，以提高燃料电池系统的安全性，具体包括步骤31至步骤32。
步骤31，启动电子水泵。
其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电。
具体的，车载蓄电池可以是车载动力电池和/或车载铅酸电池。
电子水泵可以是图1中循环水泵2，此时循环水泵2分别可以由燃料电池电堆1和车载蓄电池供电；当然，还可以在图1所示的冷却循环系统中，增加电子水泵循环水路，具体的，电子水泵的出口经燃料电池电堆1连通至温控阀5的入口，温控阀5的第一出口经电导率传感器4和去离子仪3连通至电子水泵的入口。
步骤32，驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
具体的，本步骤可以在不启动燃料电池电堆的前提下，利用车载蓄电池为电子水泵供电，对燃料电池电堆进行紧急去离子操作，从而避免燃料电池电堆在较高去离子水电导率情况下启动。
在实际应用中，当步骤21执行后，还需要控制燃料电池系统为车载蓄电池充电，避免因车载蓄电池亏电导致上述方案无法可持续循环执行。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种燃料电池系统冷却液控制装置，如图3所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置包括：
第一获取模块41，用于在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；
第一控制模块42，用于响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
在一种可能的实施例中，所述第一控制模块，包括：
第二控制模块，用于启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆；
第三控制模块，用于控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第四控制模块，用于在所述第二控制模块工作之前，启动电子水泵；其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电；
第五控制模块，用于驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第六控制模块，用于在所述第二控制模块工作之后，控制所述燃料电池系统为所述车载蓄电池充电。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述燃料电池系统冷却液控制方法的步骤。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供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前文任一所述燃料电池系统冷却液控制方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例在燃料电池汽车停机停放后，定期检测燃料电池系统的冷却液的当前电导率，并在当前电导率大于电导率阈值时，对燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使当前电导率不大于电导率阈值，减少了冷却水电导率升高导致的燃料电池系统绝缘故障发生概率，从而有效提高了燃料电池汽车停机停放后燃料电池系统的安全性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种燃料电池系统冷却液控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；
响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统冷却液控制方法，其特征在于，所述对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，包括：
启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆；
控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统冷却液控制方法，其特征在于，所述启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆之前，所述方法还包括：
启动电子水泵；其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电；
驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统冷却液控制方法，其特征在于，所述启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆之后，所述方法还包括：
控制所述燃料电池系统为所述车载蓄电池充电。
5.一种燃料电池系统冷却液控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在燃料电池汽车下电停车后，响应于唤醒控制单元定期发出定时唤醒指令，获取燃料电池系统的冷却液的当前电导率；
第一控制模块，用于响应于所述当前电导率大于电导率阈值，对所述燃料电池系统的冷却液进行去离子操作，以使所述当前电导率不大于所述电导率阈值。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统冷却液控制装置，其特征在于，所述第一控制模块，包括：
第二控制模块，用于启动所述燃料电池系统的燃料电池电堆；
第三控制模块，用于控制所述燃料电池系统的冷却液进行去离子循环。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统冷却液控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四控制模块，用于在所述第二控制模块工作之前，启动电子水泵；其中，所述电子水泵由车载蓄电池供电；
第五控制模块，用于驱动所述电子水泵，进行所述燃料电池系统中燃料电池电堆的去离子循环，以降低所述燃料电池电堆的去离子水电导率。
8.根据权利要求7所述的燃料电池系统冷却液控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第六控制模块，用于在所述第二控制模块工作之后，控制所述燃料电池系统为所述车载蓄电池充电。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至4任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至4任一所述的方法的步骤。
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