CN115425262A - 液氢系统燃料电池控制方法、装置、燃料电池及交通工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液氢系统燃料电池控制方法、装置、燃料电池及交通工具。其中，液氢系统燃料电池控制方法，包括：检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；基于入口氢气压力控制燃料电池功率。通过燃料电池的入口氢气压力，控制燃料电池功率，有效避免燃料电池因氢气流量不足而故障；供氢压力低时降低功率可延长燃料电池能运行时长，降低燃料电池的开启频率，从而达到延长燃料电池寿命的目的。
Description
技术领域
本发明属于新能源技术领域，尤其是涉及一种液氢系统燃料电池控制方法、装置、燃料电池及交通工具。
背景技术
现有的燃料电池液氢储罐，蒸发的氢气如果超过压力限值后，立刻通过机械泄压阀排空，无法有效利用，造成能量的浪费。
为了解决上述问题当用于在整车停机后周期性监测液氢罐内气压并在该气压大于预设范围的上限时开启控制阀使得电堆对整车动力电池进行充电或对电堆执行保温吹扫以保证该气压处于预设范围内。
为了避免氢气蒸发，可以关闭氢系统加热，但当关闭氢系统加热后，氢气的汽化速度降低，导致氢气流量供应不足，可能导致燃料电池供气不足，燃料电池运行时间短，或频繁开启燃料电池，从而损耗燃料电池寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种液氢系统燃料电池控制方法、装置、燃料电池及交通工具，至少部分的解决现有技术中存在的因氢气流量不足，造成的燃料电池开启频率高，损耗燃料电池寿命的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种液氢系统燃料电池控制方法，包括：
检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
可选的，检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之前包括：
判断燃料电池是否处于运行状态。
可选的，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之后包括：
如液氢加热开启，则不限制燃料电池功率。
可选的，所述当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力，包括：
判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
可选的，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启，包括：
基于获取的加热电池阀的开闭状态检测液氢加热是否开启。
第二方面，本公开实施例还提供了一种液氢系统燃料电池控制装置，包括：
加热检测模块，用于检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
压力检测模块，用于当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
控制模块，用于基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
可选的，装置还包括状态判断模块，用于判断燃料电池是否处于运行状态。
可选的，压力检测模块，还用于判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
第三方面，本公开实施例还提供了一种液氢系统燃料电池，包括第一方面任一所述的控制方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种交通工具，包括第一方面任一所述的控制方法。
本发明提供的液氢系统燃料电池控制方法、装置、燃料电池及交通工具。其中该液氢系统燃料电池控制方法，通过燃料电池的入口氢气压力，控制燃料电池功率，有效避免燃料电池因氢气流量不足而故障；供氢压力低时降低功率可延长燃料电池能运行时长，降低燃料电池的开启频率，从而达到延长燃料电池寿命的目的。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为本公开实施例提供的液氢系统燃料电池控制方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的液氢系统燃料电池控制装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1所示，本实施例公开了一种液氢系统燃料电池控制方法，包括：
检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
可选的，检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之前包括：
判断燃料电池是否处于运行状态。
可选的，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之后包括：
如液氢加热开启，则不限制燃料电池功率。
可选的，所述当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力，包括：
判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
可选的，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启，包括：
基于获取的加热电池阀的开闭状态检测液氢加热是否开启。
在一个具体的应用场景中，控制方法具体如下：
1、判断燃料电池是否属于运行状态；
2、如燃料电池未运行，则结束，如燃料电池运行则进入下一步
3、检测液氢加热是否开启，开启则不限制功率，未开启则进入下一步
4、检测氢气压力范围，根据入口氢气压力降低燃料电池功率；
5、判定入口压力是否满足最低工况点；
6、如果不满足最低工况点则请求关闭燃料电池。
本实施例具有以下优点：
1、根据液氢的供氢能力自动识别控制燃料电池运行功率，能够更有效降低液氢压力值，提高利用率。
2、降低供氢不足导致的燃料电池故障，提高可靠性。
3、有效降低了燃料电池的开关机次数，延长燃料电池寿命。
如图2所示，一种液氢系统燃料电池控制装置，包括：
加热检测模块，用于检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
压力检测模块，用于当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
控制模块，用于基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
可选的，装置还包括状态判断模块，用于判断燃料电池是否处于运行状态。
可选的，压力检测模块，还用于判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
本实施例还公开了一种液氢系统燃料电池，使用本实施例的控制方法。
本实施例还公开了一种交通工具，使用本实施例的控制方法。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
在本公开中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC（即A和B和C）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
还需要指出的是，在本公开的系统和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种液氢系统燃料电池控制方法，其特征在于，包括：
检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
2.根据权利要求1所述的液氢系统燃料电池控制方法，其特征在于，检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之前包括：
判断燃料电池是否处于运行状态。
3.根据权利要求1所述的液氢系统燃料电池控制方法，其特征在于，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启的步骤之后包括：
如液氢加热开启，则不限制燃料电池功率。
4.根据权利要求1所述的液氢系统燃料电池控制方法，其特征在于，所述当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力，包括：
判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
5.根据权利要求1所述的液氢系统燃料电池控制方法，其特征在于，所述检测燃料电池运行中液氢加热是否开启，包括：
基于获取的加热电池阀的开闭状态检测液氢加热是否开启。
6.一种液氢系统燃料电池控制装置，其特征在于，包括：
加热检测模块，用于检测燃料电池运行中液氢加热是否开启；
压力检测模块，用于当液氢加热未开启时，检测燃料电池的入口氢气压力；
控制模块，用于基于入口氢气压力控制燃料电池功率。
7.根据权利要求6所述的液氢系统燃料电池控制装置，其特征在于，还包括状态判断模块，用于判断燃料电池是否处于运行状态。
8.根据权利要求6所述的液氢系统燃料电池控制装置，其特征在于，压力检测模块，还用于判断入口氢气压力是否满足燃料电池运行的设定工况点；
如不满足设定工况点则关闭燃料电池。
9.一种液氢系统燃料电池，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的控制方法。
10.一种交通工具，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的控制方法。
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