CN115172807A - 一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质 - Google Patents

一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质,该方法包括:获取燃料电池系统的关机类型,燃料电池系统用于根据关机类型进行关机;根据关机类型,确定燃料电池系统的关机吹扫策略;根据关机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统关机时,对燃料电池系统进行关机吹扫。本发明可以根据燃料电池系统的关机类型,确定关机吹扫策略,以根据关机吹扫策略对燃料电池系统进行关机吹扫,使得针对燃料电池系统的关机吹扫方式与燃料电池系统的关机方式相匹配,不同的关机方式具有对应的关机吹扫方式,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升电堆在不同工况下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。

Description

一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,特别是涉及一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美的汽车能源。
在实际的氢燃料电池的阳极氢气系统中,阳极排出的尾气含有未消耗掉的氢气、氮气和部分液态水滴,利用没有被燃料电池消耗的氢气可以留存在电堆中循环使用,但是当燃料电池关机时,需要通过排水排氮阀排放出水和氮气,以避免燃料电池因为残留的水和氮气,影响燃料电池的使用寿命。
但是现有的燃料电池系统中,在不同的工况下进行关机时均采用同一排水排氮策略,会导致在特殊工况下排水排氮失效,导致燃料电池系统重新开机后发生故障。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷,提出了一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
第一方面,本发明提供了一种燃料电池阳极排水控制方法,所述方法包括:
获取燃料电池系统的关机类型,所述燃料电池系统用于根据所述关机类型进行关机;
根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的关机吹扫策略;
根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行关机吹扫。
可选的,所述获取燃料电池系统的关机类型,包括:
获取所述燃料电池系统的故障类型;
根据所述故障类型,确定所述关机类型。
可选的,所述根据所述故障类型,确定所述关机类型,包括:
根据预先设定的故障类型和故障等级的对应关系,确定所述故障类型对应的故障等级;
根据所述故障等级,确定所述关机类型。
可选的,所述根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行吹扫,包括:
根据所述关机吹扫策略,确定关机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第一开关时间;
根据所述排水排氮阀的第一打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
根据所述关机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第一关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
可选的,所述方法还包括:
根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的开机吹扫策略;
根据所述开机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统开机前,对所述燃料电池系统进行开机吹扫。
可选的,所述根据所述开机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统开机前,对所述燃料电池系统进行开机吹扫,包括:
根据所述开机吹扫策略,确定开机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第二开关时间;
根据所述排水排氮阀的第二打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
根据所述开机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第二关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
可选的,所述关机类型包括:正常关机、保氢关机、快速关机和紧急关机。
第二方面,本发明实施例还提供一种燃料电池阳极排水控制装置,所述装置包括:
关机类型获取模块,用于获取燃料电池系统的关机类型,所述燃料电池系统用于根据所述关机类型进行关机;
关机吹扫策略确定模块,用于根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的关机吹扫策略;
关机吹扫控制模块,用于根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行关机吹扫。
可选的,所述关机类型获取模块,包括:
故障类型获取单元,用于获取所述燃料电池系统的故障类型;
关机类型确定单元,用于根据所述故障类型,确定所述关机类型。
可选的,所述关机类型确定单元,包括:
故障等级确定子单元,用于根据预先设定的故障类型和故障等级的对应关系,确定所述故障类型对应的故障等级;
关机类型确定子单元,用于根据所述故障等级,确定所述关机类型。
可选的,所述关机吹扫控制模块,包括:
关机吹扫时长确定单元,用于根据所述关机吹扫策略,确定关机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第一开关时间;
第一阀门控制单元,用于根据所述排水排氮阀的第一打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
第一吹扫控制单元,用于根据所述关机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
所述第一阀门控制单元,还用于吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第一关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
可选的,所述装置还包括:
开机吹扫策略确定模块,用于根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的开机吹扫策略;
开机吹扫控制模块,用于根据所述开机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统开机前,对所述燃料电池系统进行开机吹扫。
可选的,所述开机吹扫控制模块,包括:
开机吹扫时长确定单元,用于根据所述开机吹扫策略,确定开机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第二开关时间;
第二阀门控制单元,用于根据所述排水排氮阀的第二打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
第二吹扫控制单元,用于根据所述开机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
所述第二阀门控制单元,还用于吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第二关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
可选的,所述关机类型包括:正常关机、保氢关机、快速关机和紧急关机。
第三方面,本发明实施例还提供一种燃料电池控制器,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当所述燃料电池控制器运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行如第一方面任一项所述的燃料电池阳极排水控制方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面任一所述的燃料电池阳极排水控制方法的步骤。
本发明提供的燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质的优点如下:
本发明提供的燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质,通过根据燃料电池系统的不同的关机类型,确定对应的关机吹扫策略,以根据对应的关机吹扫策略对燃料电池系统进行关机吹扫,使得针对燃料电池系统的关机吹扫方式与燃料电池系统的关机方式相匹配,不同的关机方式具有对应的关机吹扫方式,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升电堆在不同工况下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的再一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的又另一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的又再一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的燃料电池控制器的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚地理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
下面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、完整地描述,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,都属于本发明保护的范围。
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,其基本原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。质子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达60~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美的汽车能源。
在实际的氢燃料电池的阳极氢气系统中,阳极排出的尾气含有未消耗掉的氢气、氮气和部分液态水滴,利用没有被燃料电池消耗的氢气可以留存在电堆中循环使用,但是当燃料电池关机时,需要通过排水排氮阀排放出水和氮气,以避免燃料电池因为残留的水和氮气,影响燃料电池的使用寿命。
现有技术中,通常在燃料电池系统关机时采用单一的吹扫策略对燃料电池系统阳极中的水和氮气进行吹扫,在不同的工况下进行关机时均采用同一排水排氮策略,会导致在特殊工况下排水排氮失效,导致燃料电池系统重新开机后发生故障。
基于此,本发明拟提供一种燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质,以根据不同的关机类型确定不同的吹扫策略,以根据对应的关机吹扫策略对燃料电池系统进行关机吹扫,使得针对燃料电池系统的关机吹扫方式与燃料电池系统的关机方式相匹配,不同的关机方式具有对应的关机吹扫方式,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升电堆在不同工况下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在对本发明实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法、装置、控制器及介质进行介绍之前,先对本发明所应用的燃料电池阳极排水控制系统进行解释说明,以便更好地理解本发明的方案。
请参考图1,为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制系统的结构示意图,如图1所示,该燃料电池阳极排水控制系统包括:燃料电池系统10、燃料电池控制器20、吹扫系统30和故障检测系统40构成。
其中,燃料电池系统10包括:氢燃料、空气和冷却液的入口11、至少一个电堆12、排水口13和排氮口14,排水口13通过排水阀15控制,排氮口14通过排氮阀16控制。
故障检测系统40包括多个故障检测单元,用于设置在燃料电池系统10中可能发生故障的各个位置处,以检测燃料电池系统中不同的故障,并根据预先定义的多种故障对应的故障码,确定检测到的故障的故障码。
示例的,故障检测单元例如可以包括:温度传感器、通信检测单元、电流检测单元,其中,温度传感器用于对燃料电池系统内的温度进行检测,以在燃料电池系统内部出现过高温情况时生成高温故障码,更进一步地,可以根据不同的高温区间生成不同的高温故障码;通信检测单元用于检测燃料电池控制器与其他单元或者系统的通信情况是否正常,并在发生通信异常时生成通信异常故障码;电流检测单元用于检测燃料电池升压直流电源(Direct Current for Fuel-cell,DCF)是否存在过流,并在发生过流时生成过流故障码。
故障检测系统40与燃料电池控制器(Fuel-cell Control Unit,FCU)20连接,以向燃料电池控制器20发送故障码,使得燃料电池控制器20根据故障码确定故障类型,并根据故障类型确定燃料电池系统的关机类型。
燃料电池控制器20还分别与吹扫系统30、排水阀15和排氮阀16连接,以根据关机类型确定关机吹扫策略后,根据关机吹扫策略控制排水阀15和排氮阀16,通过吹扫系统30将燃料电池系统阳极中的液态水滴通过排水口13吹出燃料电池系统,将燃料电池系统中的氮气通过排氮口14吹出燃料电池系统,避免关机后液态水滴和氮气留存在燃料电池系统中损害燃料电池系统。其中,吹扫系统30可以为循环泵,以通过循环的方式将阳极的液态水滴和氮气排出燃料系统。
更进一步地,为了避免在关机时未将阳极的液态水滴和氮气未完全吹扫干净,或者在停机期间,燃料电池系统中重新蓄积一些冷凝水,导致开机时发生故障,可以在燃料电池系统开机时,根据关机类型确定开机吹扫策略,并根据开机吹扫策略控制排水阀15和排氮阀16,通过吹扫系统30将燃料电池系统阳极中的液态水滴通过排水口13吹出燃料电池系统,将燃料电池系统中的氮气通过排氮口14吹出燃料电池系统,保证燃料电池系统正常开机。
基于上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制系统,本发明实施例提供一种燃料电池阳极排水控制方法,应用于上述燃料电池阳极排水控制系统中的燃料电池控制器。
请参考图2,为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图2所示,该方法可以包括:
S10:获取燃料电池系统的关机类型,燃料电池系统用于根据关机类型进行关机。
本实施例中,燃料电池控制器获取的燃料电池系统的关机类型可以为用户通过外部输入的关机类型,也可以为燃料电池控制器根据燃料电池系统的工况自行确定的关机类型,本实施例对此不做限制。燃料电池控制器可以根据不同的关机类型,控制燃料电池系统进行关机,其中不同的关机类型,对应的关机速度、关机方式不同,关机后的燃料电池系统的状态也不同。
在一种可能的实现方式中,关机类型包括:正常关机、保氢关机、快速关机和紧急关机。
具体的,正常关机可以为用户通过燃料电池系统的正常关机键选择的关机方式,或者,燃料电池控制器在检测到燃料电池系统已经完成工作任务后确定的关机方式;保氢关机是一种特殊的关机类型,由于燃料电池系统在完成化学反应生成电能后,还存在一些未被消耗的氢气,这些氢气还可以留存在电堆中循环使用,保氢关机可以为用户通过燃料电池系统的保氢关机键选择的关机方式,或者也可以为燃料电池控制器根据燃料电池系统中剩余的氢气含量确定是否选择保氢关机;快速关机和紧急关机是两种不同的特殊关机类型,均可以为用户通过燃料电池系统的快速关机键和紧急关机键选择的关机方式。
需要说明的是,这四种关机类型中,紧急关机会使得整个燃料电池系统直接断电,而其他关机类型只是让燃料电池系统暂停工作,但燃料电池系统不会被断电。
S20:根据关机类型,确定燃料电池系统的关机吹扫策略。
本实施例中,燃料电池控制器中预先定义了多种关机类型和关机吹扫策略的对应关系,燃料电池控制器在确定燃料电池系统的关机类型后,根据预先定义的对应关系,确定关机类型对应的关机吹扫策略。
S30:根据关机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统关机时,对燃料电池系统进行关机吹扫。
本实施例中,燃料电池控制器在确定关机吹扫策略后,直接根据关机吹扫策略控制吹扫系统对整个燃料电池系统进行吹扫,以从燃料电池系统中排出阳极的液态水滴和氮气,之后,控制燃料电池系统关机。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,通过根据燃料电池系统的不同的关机类型,确定对应的关机吹扫策略,以根据对应的关机吹扫策略对燃料电池系统进行关机吹扫,使得针对燃料电池系统的关机吹扫方式与燃料电池系统的关机方式相匹配,不同的关机方式具有对应的关机吹扫方式,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效避免电堆在不同工况下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供另一种燃料电池阳极排水控制方法。请参考图3,为本发明实施例提供的另一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图3所示,上述S10中获取燃料电池系统的关机类型的步骤,可以包括:
S11:获取燃料电池系统的故障类型。
本实施例中,当燃料电池系统发生故障时,燃料电池系统可能需要关机,燃料电池控制器可以根据故障检测系统连接,以获取故障检测系统上报的故障码,根据预先定义的故障码和故障类型的对应关系,确定故障检测系统上报的故障码对应的故障类型。
S12:根据故障类型,确定关机类型。
本实施例中,用户预先在燃料电池控制器中定义了多种故障类型和关机类型的对应关系,在根据故障码确定故障类型后,可以根据故障类型确定关机类型,以根据关机类型确定的关机吹扫策略,对燃料电池系统进行关机吹扫。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,根据故障类型确定关机类型,再根据关机类型确定关机吹扫策略,实现针对不同类型的故障设置不同的关机吹扫策略,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升燃料电池系统弄在不同故障下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供又一种燃料电池阳极排水控制方法。请参考图4,为本发明实施例提供的又一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图4所示,上述S12中根据故障类型,确定关机类型的步骤,可以包括:
S121:根据预先设定的故障类型和故障等级的对应关系,确定故障类型对应的故障等级。
本实施例中,用户预先在燃料电池控制器中定义了多种故障类型和故障等级的对应关系,在根据故障码确定故障类型后,可以根据故障类型确定故障等级。
S122:根据故障等级,确定关机类型。
本实施例中,用户根据不同等级的故障下,燃料电池系统所需要的关机速度,定义了多种故障等级和关机类型的对应关系,在根据故障类型确定故障等级后,根据故障等级确定关机类型,以根据关机类型确定的关机吹扫策略,对燃料电池系统进行关机吹扫。
在一种可能的实现方式中,多种故障等级和关机类型的对应关系可以为:一级故障对应的关机类型为紧急关机,二级故障对应的关机类型为快速关机,三级故障对应的关机类型为保氢关机,四级故障以及无故障对应的关机类型为正常关机。
其中,一级故障为最高等级的故障,需要立刻对整个燃料电池系统进行关机并断电,四级故障为最低等级的故障,表明当前的故障并不影响燃料电池系统继续工作,只需要等待本次反应工作完成后进行正常关机,或者将故障信息发送给用户,由用户通过燃料电池系统的正常关机键进行正常关机。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,通过将故障类型划分为不同的故障等级,为不同的故障等级确定对应的关机类型,再根据关机类型确定关机吹扫策略,实现针对不同类型的故障设置不同的关机吹扫策略,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升燃料电池系统弄在不同故障下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供再一种燃料电池阳极排水控制方法。请参考图5,为本发明实施例提供的再一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图5所示,上述S30中根据关机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统关机时,对燃料电池系统进行关机吹扫的步骤,可以包括:
S31:根据关机吹扫策略,确定关机吹扫时长,以及燃料电池系统中排水排氮阀的第一开关时间。
本实施例中,燃料电池控制器中预先定义了不同的关机吹扫策略和关机吹扫时长的对应关系,其中,由于故障等级越高,关机响应速度越快,因此,故障等级越高的,对应的关机类型的关机吹扫策略的关机吹扫时长越短。燃料电池控制器在根据关机吹扫策略确定关机吹扫时长后,根据关机吹扫时长计算排水阀和排氮阀的第一开关时间。示例的,不同的关机吹扫策略的关机吹扫时长不同,关机吹扫时长在0秒至10分钟之间。
S32:根据排水排氮阀的第一打开时间,控制排水排氮阀打开。
本实施例中,燃料电池控制器根据排水阀和排氮阀的第一打开时间,分别控制排水阀和排氮阀打开。
S33:根据关机吹扫时长,控制吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫。
本实施例中,燃料电池控制器控制排水阀和排氮阀打开后,控制吹扫系统对对燃料电池系统进行关机吹扫,直至吹扫时长达到关机吹扫时长后,控制吹扫系统停止吹扫。
S34:吹扫完成后,根据排水排氮阀的第一关闭时间,控制排水排氮阀关闭。
本实施例中,燃料电池控制器在确定吹扫系统停止吹扫后,根据排水阀和排氮阀的第一关闭时间,分别控制排水阀和排氮阀关闭,完成在燃料电池系统关机时的排水排氮。
在一种可能的实现方式中,当关机类型为正常关机时,需要根据燃料电池系统所在的环境温度确定关机吹扫策略中的关机吹扫时间,环境温度越低,关机吹扫时间越长,以避免燃料电池系统中残留的液态水滴结冰,造成燃料电池系统的损害。例如,在正常关机时,环境温度为零上10°,则关机吹策略中的关机吹扫时间为10秒;环境温度为零下15°,则关机吹策略中的关机吹扫时间为60秒;环境温度为零下30°,则关机吹策略中的关机吹扫时间为170秒。他的关机类型也可以结合环境温度确定关机吹扫时间,具体的关机吹扫时间可以根据实际需求灵活设置,本实施例对此不做限制。其
需要说明的是,由于当关机类型为紧急关机时,燃料电池系统需要立刻关机并断电,因此,在紧急关机的情况下,关机吹扫策略为不吹扫,等到开机时再进行吹扫。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,通过根据关机吹扫策略确定关机吹扫时长以及排水排氮阀的开关时间,以在关机吹扫时长内通过吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫,实现针对不同故障设置不同的关机吹扫时长,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升燃料电池系统弄在不同故障下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供又另一种燃料电池阳极排水控制方法。请参考图6,为本发明实施例提供的又另一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图6所示,该方法还可以包括:
S40:根据关机类型,确定燃料电池系统的开机吹扫策略。
本实施例中,在燃料电池系统关机之后,当需要再次开机时,燃料电池系统中可能残留有关机时未吹扫干净的阳极的液态水滴和氮气,还可以存在关机之后形成的冷凝水,因此,需要在开机时再次对燃料电池系统进行吹扫。燃料电池控制器中预先定义了多种关机类型和开机吹扫策略的对应关系,在燃料电池系统开机时,燃料电池控制器需要确定燃料电池系统在上一次关机时的关机类型,并根据预先定义的对应关系,确定关机类型对应的开机吹扫策略。
S50:根据开机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统开机前,对燃料电池系统进行开机吹扫。
本实施例中,燃料电池控制器在确定开机吹扫策略后,直接根据开机吹扫策略控制吹扫系统对整个燃料电池系统进行吹扫,以从燃料电池系统的阳极中排出液态水滴和氮气,之后,控制燃料电池系统开机工作。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,通过在燃料电池系统开机时,根据燃料电池系统在上一次关机时的关机类型确定对应的开机吹扫策略,以根据对应的关机吹扫策略对燃料电池系统进行开机吹扫,使得针对燃料电池系统的开机吹扫方式与燃料电池系统的关机方式相匹配,不同的关机方式具有对应的开机吹扫方式,可以保证在关机吹扫不充分的情况下,或者关机后产生冷凝水的情况下,将燃料电池系统阳极中的液态水滴和氮气在开机前完全吹扫干净,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效避免电堆在不同工况下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供又再一种燃料电池阳极排水控制方法。请参考图7,为本发明实施例提供的又再一种燃料电池阳极排水控制方法的流程示意图,如图7所示,上述S50中根据开机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统开机前,对燃料电池系统进行开机吹扫的步骤,可以包括:
S51:根据开机吹扫策略,确定开机吹扫时长,以及燃料电池系统中排水排氮阀的第二开关时间。
本实施例中,燃料电池控制器中预先定义了不同的开机吹扫策略和开机吹扫时长的对应关系,其中,由于故障等级越高,关机响应速度越快,关机吹扫时长越短,因此在开机时,关机吹扫时长越短的关机类型的开机吹扫时长越长。燃料电池控制器在根据开机吹扫策略确定开机吹扫时长后,根据开机吹扫时长计算排水阀和排氮阀的第二开关时间。示例的,不同的开机吹扫策略的开机吹扫时长不同,开机吹扫时长在0秒至10分钟之间。
其中,由于紧急关机时没有进行关机吹扫,因此,紧急关机对应的开机吹扫时长最长。
S52:根据排水排氮阀的第二打开时间,控制排水排氮阀打开。
本实施例中,燃料电池控制器根据排水阀和排氮阀的第二打开时间,分别控制排水阀和排氮阀打开。
S53:根据开机吹扫时长,控制吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫。
本实施例中,燃料电池控制器控制排水阀和排氮阀打开后,控制吹扫系统对对燃料电池系统进行开机吹扫,直至吹扫时长达到开机吹扫时长后,控制吹扫系统停止吹扫。
S54:吹扫完成后,根据排水排氮阀的第二关闭时间,控制排水排氮阀关闭。
本实施例中,燃料电池控制器在确定吹扫系统停止吹扫后,根据排水阀和排氮阀的第二关闭时间,分别控制排水阀和排氮阀关闭,完成在燃料电池系统开机时的排水排氮。
在一种可能的实现方式中,在燃料电池系统开机时,燃料电池控制器根据燃料电池系统上一次关机的时间和燃料电池系统本次开机的时间,确定燃料电池系统的停机时长,若燃料电池系统的停机时长超过预设停机时长,则确定燃料电池系统存在长时间停机,需要根据停机时长确定开机吹扫策略中的开机吹扫时长,停机时长越久,开机吹扫时长越长。示例的,燃料电池系统停机超过半个月或者一个月,则确定燃料电池系统存在长时间停机。
上述实施例提供的燃料电池阳极排水控制方法,通过根据开机吹扫策略确定开机吹扫时长以及排水排氮阀的开关时间,以在开机吹扫时长内通过吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫,实现针对关机类型设置不同的开机吹扫时长,提升燃料电池吹扫方式的鲁棒性,可以有效提升燃料电池系统弄在不同故障下因吹扫问题产生的水堵或局部欠气问题,保证燃料电池系统的安全性。
在上述任一实施例的基础上,本发明实施例还提供一种燃料电池阳极排水控制装置。请参考图8,为本发明实施例提供的一种燃料电池阳极排水控制装置的结构示意图,如图8所示,该装置包括:
关机类型获取模块101,用于获取燃料电池系统的关机类型,燃料电池系统用于根据关机类型进行关机;
关机吹扫策略确定模块102,用于根据关机类型,确定燃料电池系统的关机吹扫策略;
关机吹扫控制模块103,用于根据关机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统关机时,对燃料电池系统进行关机吹扫。
可选的,关机类型获取模块101,包括:
故障类型获取单元,用于获取燃料电池系统的故障类型;
关机类型确定单元,用于根据故障类型,确定关机类型。
可选的,关机类型确定单元,包括:
故障等级确定子单元,用于根据预先设定的故障类型和故障等级的对应关系,确定故障类型对应的故障等级;
关机类型确定子单元,用于根据故障等级,确定关机类型。
可选的,关机吹扫控制模块103,包括:
关机吹扫时长确定单元,用于根据关机吹扫策略,确定关机吹扫时长,以及燃料电池系统中排水排氮阀的第一开关时间;
第一阀门控制单元,用于根据排水排氮阀的第一打开时间,控制排水排氮阀打开;
第一吹扫控制单元,用于根据关机吹扫时长,控制吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫;
第一阀门控制单元,还用于吹扫完成后,根据排水排氮阀的第一关闭时间,控制排水排氮阀关闭。
可选的,该装置还包括:
开机吹扫策略确定模块,用于根据关机类型,确定燃料电池系统的开机吹扫策略;
开机吹扫控制模块,用于根据开机吹扫策略,控制吹扫系统在燃料电池系统开机前,对燃料电池系统进行开机吹扫。
可选的,开机吹扫控制模块,包括:
开机吹扫时长确定单元,用于根据开机吹扫策略,确定开机吹扫时长,以及燃料电池系统中排水排氮阀的第二开关时间;
第二阀门控制单元,用于根据排水排氮阀的第二打开时间,控制排水排氮阀打开;
第二吹扫控制单元,用于根据开机吹扫时长,控制吹扫系统对燃料电池系统进行吹扫;
第二阀门控制单元,还用于吹扫完成后,根据排水排氮阀的第二关闭时间,控制排水排氮阀关闭。
可选的,关机类型包括:正常关机、保氢关机、快速关机和紧急关机。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
请参考图9,为本发明实施例提供的燃料电池控制器的示意图,如图9所示,燃料电池控制器20包括:处理器201、存储介质202和总线,存储介质202存储有处理器201可执行的程序指令,当燃料电池控制器20运行时,处理器201与存储介质202之间通过总线通信,处理器201执行程序指令,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
可选地,本发明还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外,针对特定情形或具体情况,可以对本发明做各种修改,而不脱离本使用新型的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种燃料电池阳极排水控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取燃料电池系统的关机类型,所述燃料电池系统用于根据所述关机类型进行关机;
根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的关机吹扫策略;
根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行关机吹扫。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取燃料电池系统的关机类型,包括:
获取所述燃料电池系统的故障类型;
根据所述故障类型,确定所述关机类型。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述故障类型,确定所述关机类型,包括:
根据预先设定的故障类型和故障等级的对应关系,确定所述故障类型对应的故障等级;
根据所述故障等级,确定所述关机类型。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行吹扫,包括:
根据所述关机吹扫策略,确定关机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第一开关时间;
根据所述排水排氮阀的第一打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
根据所述关机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第一关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的开机吹扫策略;
根据所述开机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统开机前,对所述燃料电池系统进行开机吹扫。
6.如权利要求5所述方法,其特征在于,所述根据所述开机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统开机前,对所述燃料电池系统进行开机吹扫,包括:
根据所述开机吹扫策略,确定开机吹扫时长,以及所述燃料电池系统中排水排氮阀的第二开关时间;
根据所述排水排氮阀的第二打开时间,控制所述排水排氮阀打开;
根据所述开机吹扫时长,控制所述吹扫系统对所述燃料电池系统进行吹扫;
吹扫完成后,根据所述排水排氮阀的第二关闭时间,控制所述排水排氮阀关闭。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述关机类型包括:正常关机、保氢关机、快速关机和紧急关机。
8.一种燃料电池阳极排水控制装置,其特征在于,所述装置包括:
关机类型获取模块,用于获取燃料电池系统的关机类型,所述燃料电池系统用于根据所述关机类型进行关机;
关机吹扫策略确定模块,用于根据所述关机类型,确定所述燃料电池系统的关机吹扫策略;
关机吹扫控制模块,用于根据所述关机吹扫策略,控制吹扫系统在所述燃料电池系统关机时,对所述燃料电池系统进行关机吹扫。
9.一种燃料电池控制器,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当所述燃料电池控制器运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行如权利要求1至7任一项所述的燃料电池阳极排水控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的燃料电池阳极排水控制方法的步骤。
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