CN114335624A - 一种燃料电池热管理系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种燃料电池热管理系统及其控制方法，在满足维持燃料电池合适温度的前提下，兼顾能量利用率和乘员舱舒适性，同时水暖系统与冷却系统使用独立管路，水暖系统可以自由布置，选择更便宜的流体作为工作介质，并且去离子器根据需要可以随时工作，同时避免去离子器不需要工作时带来的流动阻力，而且在将冷却系统和水暖系统综合考虑的基础上，将工况划分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制，初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值，从而更加精准的减小超调量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是一种燃料电池热管理系统及其控制方法。
背景技术
燃料电池具有一系列的优点，例如氢气可利用清洁能源发电然后电解水获得，燃料电池反应产物仅为水无污染，氢气质量能量密度高加氢体验类似传统燃油车，在寒冷北方低温环境下燃料电池性能衰减小，可利用废热对乘员舱进行加热提高舒适性。尤其是对储氢系统体积要求低，行驶路线相对固定加氢需求容易满足，安全问题容易监管的燃料电池商用车，在寒冷的北方具有较明显的优势。燃料电池也具有一系列的缺点，温度过低会影响电化学反应活性，燃料电池主要部件质子交换膜具有一定湿度才能进行质子传导，温度过高质子交换膜脱水，质子传导能力下降，也会导致电池性能下降，严重时会导致不可逆的穿孔等损害。因此热管理系统是燃料电池辅助系统中最重要的系统之一。
同时燃料电池会产生废热约占燃料自身能量的50％，将其完全散失到空气中是巨大的浪费，因此在寒冷的北方，如何合理利用燃料电池余热，兼顾能量利用率和成员舒适性是重要的研究方向。将燃料电池热管理系统与乘员舱水暖系统结合起来，且将燃料电池控制器FCU集成在整车控制器VCU中，是燃料电池汽车未来的发展趋势之一。
空气系统中冷器也是燃料电池系统需要进行冷却的元器件。为提高氢气利用率，空气系统使用空气压缩机控制空气流量与压力。空气压缩机压缩之后的空气温度可达200℃，因此需要在空气压缩机后使用中冷器，利用冷却剂进行中冷，避免高温烧毁质子交换膜。
燃料电池冷却液循环过程中会流经金属双极板、冷却管路、散热器芯体等诸多金属、塑料、橡胶材质，不可避免冷却液离子浓度升高，导致电导率升高，产生一部分电流泄露，导致燃料电池功率下降，而燃料电池、DC/DC等通过高压线连接，因此也存在安全风险，需要去离子器吸收离子。目前最常用的是吸附树脂，制成鱼籽状的圆球，封装为多孔立体结构，因此在管路中存在较大的压力损失。当去离子器回路不加单独控制时造成水泵功率较大，从而形成了能量的浪费。
开环控制是指不对偏差量进行反馈，用于需要较快响应速度的领域。闭环控制是指对被控对象偏差量进行反馈，提高了最终的控制精度。前馈是指已知被控对象的工作机理，从源头上对被控对象进行控制，从而减小超调量。反馈控制最典型的运用即PID控制，以被控对象偏差量作为依据。目前开环控制与闭环控制相结合，前馈与反馈相结合的控制方法已在其他需要响应速度快，同时希望超调量小的领域获得了应用。
CN109244505A、CN112751062A提出的燃料电池热管理系统去离子器位于膨胀水箱与冷却系统散热器之间的支路上，只有燃料电池大循环模式工作时才能进行吸附离子的工作，使用工况受限。
CN112631349A提出了一种前馈控制方法，控制对象仅仅是节温器开度。节温器能够实现开度连续变化且保持某中间开度，但节温器保持半开时小循环未参与冷却，主要还是依靠外部大循环将冷却液温度降低，此时水泵功率较大，浪费了燃料电池发出的电能。
CN112563533A提出了一种燃料电池热管理系统及控制方法，集成了水暖系统，但其热交换器位于冷却系统散热器的旁通支路上，换热能力受限；其提出的控制方法中类似前馈值的基础值为定值，然后使用的的控制方法为阈值触发，会导致水泵、风扇、三通、PTC等零部件频繁比较剧烈的变换工况，影响零部件使用寿命和乘坐舒适性。
CN112208392A提出的燃料电池热管理系统及控制方法，换热器类似散热器，没有独立的水暖管路，导致水暖系统设计受限，商用车使用时会大大增加冷却液使用量；控制方法控制对象为节温器和电子风扇，控制方法为阈值触发，会导致频繁剧烈变换工况。
CN112909308A提出的热管理系统及方法仅考虑了燃料电池自身的冷却需要，未考虑空气系统中冷器、乘员舱水暖的需要；控制对象为节温器和风扇。
CN112711282A提出了一种基于模型的控制算法，需要模型线性化、工况点辨识，最终实现全局的前馈控制器，控制系统比较抽象和复杂，普通研发人员难以理解，给算法应用带来困难。
CN112713290A提出了一种模糊控制器，控制对象为风扇，制定模糊控制规则对研发人员经验要求高，控制效果迟滞较大，控制语句代码也较长。
燃料电池冷却系统未集成水暖系统时直接将宝贵的热量散失到空气中，存在能量的浪费。水暖系统直接使用冷却系统管路时，大大增加了比较昂贵的冷却液的使用量，水暖系统散热器的布置、数量、功率等受到极大的限制。普通去离子器工作回路受到使用工况限制，在燃料电池工作时的部分工况才能工作，部分方案去离子器工作回路保持常通，又给冷却系统带来较大的流动阻力。
常见的控制方法为模糊控制，存在较大的迟滞性，且对设计人员的经验具有很大的依懒性。普通反馈控制，设置的初始控制参数为定值，只保证基本功能可以运行，导致较大的超调量。使用阈值触发控制时会造成频繁剧烈的工况变化，影响零部件寿命和乘坐舒适性。部分使用了前馈控制算法，有的仅考虑冷却系统未考虑水暖系统，有的用到线性化模型和工况辨识，导致控制系统较复杂。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种燃料电池热管理系统及其控制方法，在满足维持燃料电池合适温度的前提下，兼顾能量利用率和乘员舱舒适性，同时水暖系统与冷却系统使用独立管路，水暖系统可以自由布置，选择更便宜的流体作为工作介质，并且去离子器根据需要可以随时工作，同时避免去离子器不需要工作时带来的流动阻力，而且在将冷却系统和水暖系统综合考虑的基础上，将工况划分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制，初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值，从而更加精准的减小超调量。
其解决的技术方案是，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，开机上电并自检，各个电路以及元器件正常时进入启动模式，若电路存在问题或元器件异常则进入停机模式；
步骤二，正常启动模式运行过程中判断电导率是否达标，如果电导率达标则正常工作，若电导率不达标时判断是否启动去离子器，使用去离子器时打开电控阀门使得去离子器开始工作，直至电导率达标后停止，不使用去离子器时电控阀门保持关闭；
步骤三，判断温度条件是否超过小循环条件，如需进行小循环，则节温器与小循环系统进行联通，冷却系统PTC进行加热使得冷却液温度升高达到燃料电池工作温度，如不需要进行小循环，则节温器与大循环系统进行联通，冷却系统风扇开始工作；
步骤四，正常启动模式运行设定时间后判断启动是否成功，启动不成功进入停机模式，启动成功则进入相应的正常运行模式，
步骤五，判断是否打开水暖开关，没有打开水暖开关时进入热管理系统正常运行模式3，打开水暖开关时，热交换器回路电控开关打开，热交换器回路开始工作，水暖系统水泵和风扇开始运行；
步骤六，判断是否需要打开水暖系统PTC，不需要打开水暖系统PTC时进入和管理系统正常运行模式2，若需要打开水暖系统PTC时进入和管理系统正常运行模式1；
步骤七，在正常运行时接收到停机操作后进入正常停机模式；正常停机模式进入后，维持水泵和风扇继续工作，延迟关闭水泵和风扇的动力，在温度达到设定的停机条件后进入停机模式，温度不满足停机条件是继续维持水泵和风扇的工作，直到满足停机条件为止。
作为优选，所述小循环的回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统PTC。
作为优选，所述大循环的回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统散热器、冷却系统风扇。
作为优选，所述离子器回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、去离子器，去离子器回路在小循环和大循环回路之前。
作为优选，工况分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制，初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值。
作为优选，热管理系统线路包括四种，空气系统空气路、冷却系统冷却液路、水暖系统工作介质路、控制信号电路，空气系统空气路即为空气系统中冷器，冷却系统冷却液回路分为大循环和小循环，此外还包括去离子器、膨胀水箱、冷却系统与水暖系统之间进行热交换的热交换器，水暖系统工作介质路包括水暖系统PTC、水暖系统散热器、水暖系统风扇、水暖系统水泵、热交换器，控制器依据温度、压力、电导率、驾驶员操作等信号，输出电控信号控制冷却系统水泵、去离子器回路电控三通、节温器、冷却系统PTC、热交换器回路电控开关、冷却系统风扇、水暖系统水泵、水暖系统PTC、水暖系统风扇。
作为优选，膨胀水箱上部入口连接冷却系统散热器，膨胀水箱下部出口连接水泵进水口。
作为优选，冷启动时使用小循环，小循环冷却液不经过散热器，仅在燃料电池内部和热管理系统局部进行流动，并且通过PTC进一步加快冷却液温度提高，正常工作时使用大循环，大循环时冷却液经过散热器，通过风扇进行强制散热。
本发明有益效果是：
1.在满足维持燃料电池合适温度的前提下，兼顾能量利用率和乘员舱舒适性；
2.水暖系统与冷却系统使用独立管路，水暖系统可以自由布置，选择更便宜的流体作为工作介质；
3.去离子器根据需要可以随时工作，同时避免去离子器不需要工作时带来的流动阻力；
4.在将冷却系统和水暖系统综合考虑的基础上，将工况划分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制；
5.初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值，从而更加精准的减小超调量。
附图说明
图1为本发明燃料电池热管理系统结构原理图。
图2为本发明燃料电池热管理系统控制方法整体流程图。
图3为本发明燃料电池热管理系统控制方法正在启动工况部分流程图。
图4为本发明燃料电池热管理系统控制方法正常工作工况部分流程图。
图5为本发明燃料电池热管理系统控制方法正常停机工况部分流程图。
附图标记
1.电堆，2.空气系统中冷器，3.冷却系统水泵，4.电控三通，5.去离子器，6.节温器，7.冷却系统PTC，8.冷却系统散热器，9.冷却系统风扇，10.膨胀水箱，11.温度和压力传感器(1号)，12.温度和电导率传感器(2号)，13.控制器，14.电控开关，15.热交换器，16.温度传感器(3号)，17.温度传感器(4 号)，18.温度传感器(5号)，19.水暖系统PTC，20.水暖系统水泵，21.水暖系统散热器，22.水暖系统风扇。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
该实施例在使用时，线路包括四种：空气系统空气路、冷却系统冷却液路、水暖系统工作介质路、控制信号电路。
需要冷却的热源包括电堆、空气系统中冷器。其中空气系统中冷器在空气系统侧是空气路，在冷却系统侧是冷却液路。
小循环回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统PTC。
大循环回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统散热器、冷却系统风扇。
去离子器回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、去离子器。去离子器回路在小循环和大循环回路之前。
膨胀水箱上部入口连接冷却系统散热器，膨胀水箱下部出口连接水泵进水口。可选的也可以在膨胀水箱上部入口增加管路连接电堆冷却液出口。
热交换器在电堆侧的工作回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、电控开关、热交换热器。热交换器在乘员舱水暖系统侧的工作回路包括水暖系统PTC、水暖系统散热器、水暖系统风扇、水暖系统水泵、热交换器。热交换器两侧的工作介质可以根据需要自由选择，可以相同也可以不同。
传感器包括安装在电堆进水口的温度和压力传感器(测得温度T1、压力P)、电堆出水口的温度和电导率传感器(测得温度T2、电导率σ)、热交换器水暖系统侧入口出的温度传感器(测得温度T3)、热交换器水暖系统侧出口处的温度传感器(测得温度T4)、水暖系统PTC出口处的温度传感器(测得温度T5)。
控制器输出电控信号控制冷却系统水泵、去离子器回路电控三通、节温器、冷却系统PTC、热交换器回路电控开关、冷却系统风扇、水暖系统水泵、水暖系统PTC、水暖系统风扇。
本发明所述的燃料电池热管理系统将冷却系统与车内水暖系统相结合，既实现了维持燃料电池处于合适的温度的基本功能，又在环境温度较低时将废热利用，提高乘员舱的舒适性。其中电堆和空气系统中冷器是热管理系统的主要冷却对象，也是车内水暖系统的热源之一。
节温器将燃料电池冷却液回路分为小循环和大循环两种，冷启动时使用小循环，小循环冷却液不经过散热器，仅在燃料电池内部和热管理系统局部小范围进行流动，并且通过PTC进一步加快冷却液温度提高，正常工作时使用大循环，大循环时冷却液经过散热器，通过风扇进行强制散热。
去离子器位于与散热器并联的支路中，并且位于节温器之前，保证在小循环时有需要也能去除离子。通过电控三通控制冷却液是否通过去离子器，电导率符合要求时电控三通关闭，避免去离子器在主路产生较大的流阻。去离子器回路工作时，将冷却系统水泵转速前馈值扩大为原值的k倍，k由去离子器回路流量确定，依据选取的零部件情况k取为定值1.1。
膨胀水箱上部进水端连接冷却系统散热器，下部出水端连接冷却系统水泵，使燃料电池热管理系统成为封闭系统，实现冷却系统散热器内部冷却液汽水分离，为水泵提供良好的工作条件，提高水泵的泵水量。此外，膨胀水箱把热管理系统变成封闭系统，承接因温度升高膨胀压力升高，进一步提高了冷却剂沸点。可选的为保证电堆内部冷却液汽水分离，可再增加一细管，连接电堆冷却液出水口与膨胀水箱上部进水口，通过合理的布置冷却系统散热器与膨胀水箱，可省略这一管路。
通过热交换器将冷却系统和水暖系统工作回路独立，可以使用不同的工作介质，设计自由度更高。车内水暖系统热交换器位于散热器并联支路上，并通过开关控制是否工作。车内水暖系统也有独立控制的PTC和风扇，需要时快速提升车内水暖系统温度和进行强制散热。在水暖系统PTC后方和水暖系统散热器后方均布置有温度传感器，防止水暖系统热交换器发生不可控的逆向传热。可选的水暖系统PTC在极端环境下冷启动时也可以向燃料电池冷却系统传热，帮助冷却液快速提高温度。
冷却剂管路在电堆进口处布置温度和压力传感器，在电堆出口处布置温度和电导率传感器。控制器收集电堆进出口冷却液温度、压力、电导率、环境温度、手动开关等信号，依据控制策略确定大小循环、水泵转速、风扇转速和 PTC、去离子器等是否工作。协调控制燃料电池热管理系统与车内水暖系统。
燃料电池热管理系统控制方法，将燃料电池工作工况分为上电自检、启动工况、正常工作工况、正常停机工况、停机工况等五个工况，其中启动工况、正常工作工况、正常停机工况是主要研究内容。
在启动工况初期主要是开环控制，使用小循环和PTC加热，温度达到一定条件后使用大循环，冷却风扇开始工作。
在正常工况使用前馈加反馈控制，又分为不开水暖、开水暖的时候水暖回路PTC不工作、开水暖的时候水暖回路PTC工作三种模式分别进行控制，从源头机理上进行控制，减小超调量。从而实现开环与闭环控制相结合，前馈与反馈相结合，使燃料电池热管理系统能够快速冷启动，正常工作时超调量较小，温度维持稳定。本发明的前馈加反馈相结合的控制对象为冷却系统水泵转速和冷却系统风扇转速。
正常运行模式2和正常运行模式1依据驾驶员操作对前述前馈值进行修正，将水暖设置温度和水暖设置风力线性化为驾驶员操作修正系数κ(mod)。不开水暖PTC时，水泵转速修正系数为1.0-1.2之间变化，开水暖PTC，水泵转速修正系数为0.9-1.5之间变化。不开水暖PTC时，风扇转速修正系数在 0.8-1.0之间变化，开水暖PTC，风扇转速修正系数在0.6-1.0之间变化。
NPUMP＝fPUMP(P)κPUMP(mod)
NFAN＝fFAN(P)fFAN(T22)κFAN(mod)
正常运行模式3即为前馈加反馈的控制，前馈计算包括水泵转速的计算和冷却风扇转速的计算，前馈水泵转速计算方法简化为
NPUMP＝fPUMP(P)
前馈风扇转速通过试验进行标定，影响因素包括两方面，一是燃料电池发电功率P确定基本值，二是环境温度T22进行修正。
NFAN＝fFAN(P)fFAN(T22)
反馈控制使用常规的增量式PID控制方法，由电堆进出水两端温度的差值△T计算冷却系统水泵转速，由目标入堆水温和实际入堆水温的差值△T’计算冷却系统风扇转速。
NPUMP(n)＝ΔNPUMP(n)+NPUMP(n-1)
ΔNPUMP(n)＝kp[eΔT(n-1)-eΔT(n-2)]+kieΔT(n)+kd[eΔT(n)-2eΔT(n-1)+eΔT(n-2)]
NFAN(n)＝ΔNFAN(n)+NFAN(n-1)
ΔNFAN(n)＝kp[eΔT'(n-1)-eΔT'(n-2)]+kieΔT'(n)+kd[eΔT'(n)-2eΔT'(n-1)+eΔT'(n-2)]
前馈值的计算：
1.正常运行模式(不开水暖)前馈值的计算：
1.1.前馈水泵转速的计算：
散热量计算包括电堆和空气系统中冷器，将燃料电池系统看做一个整体，忽略辐射散热和排气散热：
Q＝Hv-Pt＝fQ(P)
式中Q为散热量，H为燃料的焓值，v为供给燃料速度，P为发电功率，其中H可取定值，v为与P相关的量。因此最终Q为与P相关的函数。
假设散热量正好满足容许温差：
Q＝cmΔT＝cm(T1-T2)＝cmf容许温差(P)
式中c为冷却液热容，m为冷却液流量，容许温差为与发电功率相关的函数，最大值为10℃。
按照燃料电池系统发电功率计算，得到冷却液流量，乘以安全系数之后得到希望的冷却液流量，最后通过水泵流量特性函数，确定水泵转速。最终水泵转速计算方法简化为
NPUMP＝fPUMP(P)
式中NPUMP即为冷却水泵转速。
1.2.前馈风扇转速的计算：
冷却系统散热器一侧工作介质为冷却液，一侧为冷却风扇和车辆行驶带来的空气。散热器校核计算时，是冷却剂和空气的两个进口温度已知，两个出口温度未知，需要通过传热公式和平衡方程进行迭代求解，且用到的公式中的传热系数实际会随工作介质流动情况变化而变化。因此最终方案为前馈风扇转速通过试验进行标定，影响因素包括两方面，一是燃料电池发电功率P确定基本值，二是环境温度T22进行修正。
NFAN＝fFAN(P)fFAN(T22)
式中NFAN即为冷却风扇转速。
2.正常运行模式(开水暖时)前馈值的计算：
依据驾驶员操作对前述前馈值进行修正，将水暖设置温度和水暖设置风力线性化为驾驶员操作修正系数κ(mod)。不开水暖PTC时，水泵转速修正系数为1.0-1.2之间变化，开水暖PTC，水泵转速修正系数为0.9-1.5之间变化。不开水暖PTC时，风扇转速修正系数在0.8-1.0之间变化，开水暖PTC，风扇转速修正系数在0.6-1.0之间变化。
NPUMP＝fPUMP(P)κPUMP(mod)
NFAN＝fFAN(P)fFAN(T22)κFAN(mod)
反馈控制计算：
反馈控制使用常规的增量式PID控制方法，正常运行模式不同情况下控制参数相同。可选的可将PID控制参数kp、ki、kd作为与发电功率P相关的函数。由电堆进出水两端温度的差值△T计算冷却系统水泵转速，由目标入堆水温和实际入堆水温的差值△T’计算冷却系统风扇转速。
NPUMP(n)＝ΔNPUMP(n)+NPUMP(n-1)
ΔNPUMP(n)＝kp[eΔT(n-1)-eΔT(n-2)]+kieΔT(n)+kd[eΔT(n)-2eΔT(n-1)+eΔT(n-2)]
NFAN(n)＝ΔNFAN(n)+NFAN(n-1)
ΔNFAN(n)＝kp[eΔT'(n-1)-eΔT'(n-2)]+kieΔT'(n)+kd[eΔT'(n)-2eΔT'(n-1)+eΔT'(n-2)]
式中N代表转速，△N为转速控制变化量，n为控制周期计数顺序，e为偏差量。
正常停机工况延迟关闭水泵、风扇等，使冷却液温度降低到安全数值以下才停止工作，防止燃料电池损坏现象发生。
Claims (8)
1.一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，开机上电并自检，各个电路以及元器件正常时进入启动模式，若电路存在问题或元器件异常则进入停机模式；
步骤二，正常启动模式运行过程中判断电导率是否达标，如果电导率达标则正常工作，若电导率不达标时判断是否启动去离子器，使用去离子器时打开电控阀门使得去离子器开始工作，直至电导率达标后停止，不使用去离子器时电控阀门保持关闭；
步骤三，判断温度条件是否超过小循环条件，如需进行小循环，则节温器与小循环系统进行联通，冷却系统PTC进行加热使得冷却液温度升高达到燃料电池工作温度，如不需要进行小循环，则节温器与大循环系统进行联通，冷却系统风扇开始工作；
步骤四，正常启动模式运行设定时间后判断启动是否成功，启动不成功进入停机模式，启动成功则进入相应的正常运行模式，
步骤五，判断是否打开水暖开关，没有打开水暖开关时进入热管理系统正常运行模式3，打开水暖开关时，热交换器回路电控开关打开，热交换器回路开始工作，水暖系统水泵和风扇开始运行；
步骤六，判断是否需要打开水暖系统PTC，不需要打开水暖系统PTC时进入和管理系统正常运行模式2，若需要打开水暖系统PTC时进入和管理系统正常运行模式1；
步骤七，在正常运行时接收到停机操作后进入正常停机模式；正常停机模式进入后，维持水泵和风扇继续工作，延迟关闭水泵和风扇的动力，在温度达到设定的停机条件后进入停机模式，温度不满足停机条件是继续维持水泵和风扇的工作，直到满足停机条件为止。
2.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，所述小循环的回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统PTC。
3.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，所述大循环的回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、节温器、冷却系统散热器、冷却系统风扇。
4.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，所述离子器回路包括电堆、空气系统中冷器、水泵、电控三通、去离子器，去离子器回路在小循环和大循环回路之前。
5.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，工况分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制，初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值。
6.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，热管理系统线路包括四种，空气系统空气路、冷却系统冷却液路、水暖系统工作介质路、控制信号电路，空气系统空气路即为空气系统中冷器，冷却系统冷却液回路分为大循环和小循环，此外还包括去离子器、膨胀水箱、冷却系统与水暖系统之间进行热交换的热交换器，水暖系统工作介质路包括水暖系统PTC、水暖系统散热器、水暖系统风扇、水暖系统水泵、热交换器，控制器依据温度、压力、电导率、驾驶员操作等信号，输出电控信号控制冷却系统水泵、去离子器回路电控三通、节温器、冷却系统PTC、热交换器回路电控开关、冷却系统风扇、水暖系统水泵、水暖系统PTC、水暖系统风扇。
7.根据权利要求6所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，膨胀水箱上部入口连接冷却系统散热器，膨胀水箱下部出口连接水泵进水口。
8.根据权利要求1所述一种燃料电池热管理系统及其控制方法，其特征在于，冷启动时使用小循环，小循环冷却液不经过散热器，仅在燃料电池内部和热管理系统局部进行流动，并且通过PTC进一步加快冷却液温度提高，正常工作时使用大循环，大循环时冷却液经过散热器，通过风扇进行强制散热。
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