CN117239188B - 一种燃料电池热管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池热管理系统及方法，系统包括：车载的燃料电池系统和冷却循环系统，燃料电池系统包括电堆和空压机；冷却循环系统包括水泵、中冷器以及散热器；空压机的输出端通过中冷器的冷却通道连接至电堆的空气入口；水泵的输出端分别连接至电堆和中冷器的冷却液入口，电堆和中冷器的冷却液出口均通过散热器的冷却通道连接至水泵的输入端；方法包括：获取运行参数，并计算总散热需求量和最大散热量；若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制；本发明能够对燃料电池的热管理进行精确控制。

Description

一种燃料电池热管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种燃料电池热管理系统及方法，属于燃料电池技术领域。

背景技术

氢燃料电池广泛应用于商用车，如公交、物流、工程车领域。由于氢燃料电池反应温度较低，一般工作水温在100℃以下，通常在80℃左右，水温相比传统内燃机低，散热器冷却液与环境气温温差小，对整车散热能力要求高。在大功率场景，由于需要过多散热器面积、散热风扇功率过高，已成为限制系统输出净功率的重要因素之一。例如：商用重载车场景，大功率燃料电池系统散热需求高，散热风扇寄生功率随之升高，为了满足场景可行性，需付出约8%甚至更高的系统净输出功率保障散热风扇运行。

现有散热系统的控制方法基本未考虑环境及工况适应性，采用开环预控方法。此方法虽然能满足整车散热需求，却往往未充分利用迎风风速等有利因素，亦未考虑环境温度、操作水温等输入，更没考虑不同整车布置位置、布置方式对散热能力的影响，导致风扇工作于低效区，寄生功耗大，降低了系统输出功率及效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供燃料电池热管理系统及方法，解决燃料电池散热的功耗大，影响整个系统的输出功率及效率的技术问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种燃料电池热管理系统，包括车载的燃料电池系统和冷却循环系统，所述燃料电池系统包括电堆和空压机；所述冷却循环系统包括水泵、中冷器以及散热器；所述空压机的输出端通过中冷器的冷却通道连接至电堆的空气入口；所述水泵的输出端分别连接至电堆和中冷器的冷却液入口，所述电堆和中冷器的冷却液出口均通过散热器的冷却通道连接至水泵的输入端，所述散热器的冷却通道包括多个散热翅片，所述散热翅片一侧设置有多个散热扇。

可选的，所述冷却循环系统还包括三通调温阀，所述三通调温阀的一个输入端连接至电堆的冷却液出口，所述三通调温阀的一个输出端连接至水泵的输入端，另一个输出端通过散热器的冷却通道连接至水泵的输入端。

可选的，所述冷却循环系统还包括膨胀水箱和去离子器，所述膨胀水箱的底部连接至水泵的输入端，所述膨胀水箱的顶部分别连接至电堆的冷却液出口和散热器的冷却通道顶部，所述去离子器连接于膨胀水箱和散热器的冷却通道顶部之间。

第二方面，本发明提供了一种燃料电池热管理系统的控制方法，采用如上述的燃料电池热管理系统，所述控制方法包括：

获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；

获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；

若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；

若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制。

可选的，所述获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量包括：

获取电堆的电流和平均单片电压/>、电堆的空气入口的空气流量/>和空气温度/>、空压机的输出端的空气温度/>；

计算总散热需求量：

；

；

；

式中，、/>为电堆和中冷器的散热需求量，/>为电堆的总片数，/>为空气比热容。

可选的，所述电流和平均单片电压/>由电堆工作站采集获取，所述空气流量/>由流量传感器采集获取，所述空气温度/>、/>由温度传感器采集获取。

可选的，所述获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量包括：

获取电堆的冷却液出口和冷却液入口的冷却液温度、中冷器的冷却通道出口的冷却液温度/>、散热器的冷却通道入口的冷却液温度/>、环境温度/>、车辆的行驶速度/>、所有散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>；

；

式中，为散热器的冷却通道入口的冷却液流量，；

为冷却液密度，/>为冷却液比热容，/>；/>为散热器的散热量函数，由实验标定获取；/>为进入车辆的冷却风体温度，

；

为车辆的进风温度函数，由实验标定获取；/>散热器性能测试的标准温差。

可选的，所述冷却液温度和环境温度/>由温度传感器采集获取，所述行驶速度/>由速度传感器采集获取，所述散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>的获取包括：

通过对冷却循环系统的进出风路径进行电路等效转化：

将车辆行驶时，迎面进入车辆的第一冷却风体的风压等效为进风电源；

将第一冷却风体进入车辆中散热器克服阻挡造成的风压损失等效为进风阻力电源；

将第一冷却风体穿过散热器的散热翅片克服阻挡造成的风压损失等效为翅片阻力电源；

将散热器的所有散热扇满载下，产生第二冷却风体的风压等效为最大风扇电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体穿过燃料电池系统克服阻挡造成的风压损失等效为燃料电池阻力电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体排出车辆克服阻挡造成的风压损失等效为出风阻力电源；

将所述进风电源、进风阻力电源/>、翅片阻力电源/>、最大风扇电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>串联形成回路，其中，所述进风电源/>和最大风扇电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相同，所述进风阻力电源/>、翅片阻力电源/>、燃料电池阻力电源/>以及出风阻力电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相反；

当散热扇满载下冷却循环系统的进出风路径处于平衡状态时，满足：

；

；

；

；

式中，，/>、/>分别为进风电源/>、进风阻力电源、翅片阻力电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>对应车辆位置的第一流阻系数、第二流阻系数、空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>为标况下空气密度；

；

；

；

式中，为散热扇的满载转速，/>、/>、/>为散热扇位置的空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>散热扇的风压函数，由实验标定获取；

对进行求解获取散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>。

可选的，所述以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制包括：

令启动的散热扇功率同步，构建冷却循环系统的功耗最小化的目标函数：

；

；

式中，为冷却循环系统的散热量，/>为总散热需求量，/>为散热扇启动数量，为散热扇启动功率百分比，/>为散热扇的满载转速，/>为散热扇位置的空气速度，/>为散热扇的功耗函数，由实验标定获取；

对散热扇启动数量和散热扇启动功率百分比/>进行枚举求解，根据求解结果对散热扇进行控制。

第三方面，本发明提供了一种燃料电池热管理系统的控制装置，采用如上述的燃料电池热管理系统，所述控制装置包括：

散热需求计算模块，用于获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；

散热能力计算模块，用于获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；

第一控制模块，用于若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；

第二控制模块，用于若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供的一种燃料电池热管理系统及方法，通过计算燃料电池的总散热需求量和散热器的最大散热量，根据总散热需求量和最大散热量的大小比较，分为燃料电池降低功率控制和散热器减低功耗控制，实现燃料电池的有效热管理；同时，在计算散热器的散热量时，考虑车辆运行、环境因素、整车布置等条件，计算结果精度高，可以实现高精度控制；在散热器减低功耗控制时，对散热扇进行精细化控制，从而在满足总散热需求量需求的前提下，将功耗降到最低，提高控制的经济性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的燃料电池热管理系统的结构框图。

图2是本发明实施例提供的燃料电池热管理系统的控制方法的流程图。

图中标记为：

1-电堆；2-空压机；3-水泵；4-中冷器；5-散热器；6-三通调温阀；7-膨胀水箱；8-去离子器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供了一种燃料电池热管理系统，包括车载的燃料电池系统和冷却循环系统，燃料电池系统包括电堆1和空压机2；冷却循环系统包括水泵3、中冷器4以及散热器5；空压机2的输出端通过中冷器4的冷却通道连接至电堆1的空气入口；水泵3的输出端分别连接至电堆1和中冷器4的冷却液入口，电堆1和中冷器4的冷却液出口均通过散热器5的冷却通道连接至水泵3的输入端，散热器5的冷却通道包括多个散热翅片，散热翅片一侧设置有多个散热扇。空压机2用于为电堆1注入反应需要的空气，在注入之前经过中冷器4进行冷却；水泵3用于为电堆1和中冷器4注入冷却液，一方面为电堆1内部降温，另一方面为中冷器4提供冷却源，电堆1和中冷器4输出的冷却液通过散热器5进行冷却然后回流至水泵3形成冷却循环。

在一种可选的实施方式中，冷却循环系统还包括三通调温阀6，三通调温阀6的一个输入端连接至电堆1的冷却液出口，三通调温阀6的一个输出端连接至水泵3的输入端，另一个输出端通过散热器5的冷却通道连接至水泵3的输入端。通过设置三通调温阀6划分大循环（三通调温阀6-散热器5-水泵3）和小循环（三通调温阀6-水泵3），通过三通调温阀6可以控制大循环冷却液(已降温)与小循环冷却液（未降温）的掺混比例，调节入堆水温。为最大化大循环的散热能力，三通调温阀6一般为大循环全开，小循环全闭，只有在环境温度很低，且电密小，发热功率低，冷却液经散热器耗散热大于发热，燃料电池无法维持操作温度时，才会调节节温器，降低大循环流量。此时风扇负载很低或关闭。

在一种可选的实施方式中，冷却循环系统还包括膨胀水箱7和去离子器8，膨胀水箱7的底部连接至水泵3的输入端，膨胀水箱7的顶部分别连接至电堆1的冷却液出口和散热器5的冷却通道顶部，去离子器8连接于膨胀水箱7和散热器5的冷却通道顶部之间。通过膨胀水箱7容纳冷却液的膨胀量，同时还起到定压作用和为水泵3补充冷却液的作用；通过去离子器8进行燃料电池冷却回路离子捕捉。

实施例二：

本发明实施例提供了一种燃料电池热管理系统的控制方法，采用如上述的燃料电池热管理系统，且三通调温阀6保持大循环全开度，小循环零开度；如图2所示，控制方法包括：

步骤1、获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；步骤如下：

步骤1.1、获取电堆的电流和平均单片电压/>、电堆的空气入口的空气流量/>和空气温度/>、空压机的输出端的空气温度/>；

步骤1.2、计算总散热需求量：

；

；

；

式中，、/>为电堆和中冷器的散热需求量，/>为电堆的总片数，/>为空气比热容。

具体在本实施方式中，电流和平均单片电压/>由电堆工作站采集获取，空气流量/>由流量传感器采集获取，空气温度/>、/>由温度传感器采集获取。

步骤2、获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；步骤如下：

步骤2.1、获取电堆的冷却液出口和冷却液入口的冷却液温度、中冷器的冷却通道出口的冷却液温度/>、散热器的冷却通道入口的冷却液温度、环境温度/>、车辆的行驶速度/>、所有散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量；

步骤2.2、计算所有散热扇满载下的最大散热量：；

式中，为散热器的冷却通道入口的冷却液流量，；

为冷却液密度，/>为冷却液比热容，/>；/>为散热器的散热量函数，由实验标定获取；/>为进入车辆的冷却风体温度，

；

为车辆的进风温度函数，由实验标定获取；/>散热器性能测试的标准温差。

具体在本实施方式中，冷却液温度和环境温度/>由温度传感器采集获取，行驶速度/>由速度传感器采集获取，散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>的获取包括：

步骤S1、为了准确、便捷计算整车布置、环境条件等因素对进风量的影响，本发明创新地将进风系统，从散热器进风到出风路径使用电路进行等效转化，路径上对进风量有影响的结构与部件用电路元器件进行表示，如图1所示，按进风顺序：

将车辆行驶时，迎面进入车辆的第一冷却风体的风压等效为进风电源；

将第一冷却风体进入车辆中散热器克服阻挡造成的风压损失等效为进风阻力电源；此处的阻挡如：进气格栅、导流罩等；

将第一冷却风体穿过散热器的散热翅片克服阻挡造成的风压损失等效为翅片阻力电源；

将散热器的所有散热扇满载下，产生第二冷却风体的风压等效为最大风扇电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体穿过燃料电池系统克服阻挡造成的风压损失等效为燃料电池阻力电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体排出车辆克服阻挡造成的风压损失等效为出风阻力电源；此处的阻挡如：扰流出风阻力。

步骤S2、将进风电源、进风阻力电源/>、翅片阻力电源/>、最大风扇电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>串联形成回路，其中，进风电源/>和最大风扇电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相同，进风阻力电源/>、翅片阻力电源、燃料电池阻力电源/>以及出风阻力电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相反。

步骤S3、当散热扇满载下冷却循环系统的进出风路径处于平衡状态时，满足：

；

；

；

；

式中，，/>、/>分别为进风电源/>、进风阻力电源、翅片阻力电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>对应车辆位置的第一流阻系数、第二流阻系数、空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>为标况下空气密度；

；

；

；

式中，为散热扇的满载转速，/>、/>、/>为散热扇位置的空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>散热扇的风压函数，由实验标定获取。

步骤S4、对进行求解获取散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>。

步骤3、若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率，执行后返回步骤1。

步骤4、若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制，执行后返回步骤1；

其中，以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制包括：

步骤4.1、令启动的散热扇功率同步，构建冷却循环系统的功耗最小化的目标函数：

；

；

式中，为冷却循环系统的散热量，/>为总散热需求量，/>为散热扇启动数量，为散热扇启动功率百分比，/>为散热扇的满载转速，/>为散热扇位置的空气速度，/>为散热扇的功耗函数，由实验标定获取；

；

为进入车辆的冷却风体流量，计算方法与上文计算/>相同。

步骤4.2、对散热扇启动数量和散热扇启动功率百分比/>进行枚举求解，根据求解结果对散热扇进行控制。

实施例三：

本发明实施例提供了一种燃料电池热管理系统的控制装置，采用如上述的燃料电池热管理系统，控制装置包括：

散热需求计算模块，用于获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；

散热能力计算模块，用于获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；

第一控制模块，用于若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；

第二控制模块，用于若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制。

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、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。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、嵌入式处理机或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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种燃料电池热管理系统的控制方法，所述燃料电池热管理系统包括车载的燃料电池系统和冷却循环系统，所述燃料电池系统包括电堆和空压机；所述冷却循环系统包括水泵、中冷器以及散热器；所述空压机的输出端通过中冷器的冷却通道连接至电堆的空气入口；所述水泵的输出端分别连接至电堆和中冷器的冷却液入口，所述电堆和中冷器的冷却液出口均通过散热器的冷却通道连接至水泵的输入端，所述散热器的冷却通道包括多个散热翅片，所述散热翅片一侧设置有多个散热扇；其特征在于，所述控制方法包括：

获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；

获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；

若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；

若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制；

其中，所述获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量包括：

获取电堆的电流和平均单片电压/>、电堆的空气入口的空气流量/>和空气温度/>、空压机的输出端的空气温度/>；

计算总散热需求量：

；

；

；

式中，、/>为电堆和中冷器的散热需求量，/>为电堆的总片数，/>为空气比热容。

2.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统的控制方法，其特征在于，所述电流和平均单片电压/>由电堆工作站采集获取，所述空气流量/>由流量传感器采集获取，所述空气温度/>、/>由温度传感器采集获取。

3.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统的控制方法，其特征在于，所述获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量包括：

获取电堆的冷却液出口和冷却液入口的冷却液温度、中冷器的冷却通道出口的冷却液温度/>、散热器的冷却通道入口的冷却液温度/>、环境温度、车辆的行驶速度/>、所有散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>；

；

式中，为散热器的冷却通道入口的冷却液流量，；

为冷却液密度，/>为冷却液比热容，/>；/>为散热器的散热量函数，由实验标定获取；/>为进入车辆的冷却风体温度，

；

为车辆的进风温度函数，由实验标定获取；/>散热器性能测试的标准温差。

4.根据权利要求3所述的燃料电池热管理系统的控制方法，其特征在于，所述冷却液温度和环境温度/>由温度传感器采集获取，所述行驶速度/>由速度传感器采集获取，所述散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量/>的获取包括：

通过对冷却循环系统的进出风路径进行电路等效转化：

将车辆行驶时，迎面进入车辆的第一冷却风体的风压等效为进风电源；

将第一冷却风体进入车辆中散热器克服阻挡造成的风压损失等效为进风阻力电源；

将第一冷却风体穿过散热器的散热翅片克服阻挡造成的风压损失等效为翅片阻力电源；

将散热器的所有散热扇满载下，产生第二冷却风体的风压等效为最大风扇电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体穿过燃料电池系统克服阻挡造成的风压损失等效为燃料电池阻力电源；

将第一冷却风体和第二冷却风体排出车辆克服阻挡造成的风压损失等效为出风阻力电源；

将所述进风电源、进风阻力电源/>、翅片阻力电源/>、最大风扇电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>串联形成回路，其中，所述进风电源/>和最大风扇电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相同，所述进风阻力电源/>、翅片阻力电源、燃料电池阻力电源/>以及出风阻力电源/>的电流方向与第一冷却风体和第二冷却风体的移动方向相反；

当散热扇满载下冷却循环系统的进出风路径处于平衡状态时，满足：

；

；

；

；

式中，，/>、/>分别为进风电源/>、进风阻力电源/>、翅片阻力电源/>、燃料电池阻力电源/>、出风阻力电源/>对应车辆位置的第一流阻系数、第二流阻系数、空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>为标况下空气密度；

；

；

；

式中，为散热扇的满载转速，/>、/>、/>为散热扇位置的空气密度、空气速度、空气流通面积、空气温度；/>为散热扇的风压函数，由实验标定获取；

对进行求解获取散热扇满载下进入车辆的冷却风体流量。

5.根据权利要求1所述的燃料电池热管理系统的控制方法，其特征在于，所述以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制包括：

令启动的散热扇功率同步，构建冷却循环系统的功耗最小化的目标函数：

；

；

式中，为冷却循环系统的散热量，/>为总散热需求量，/>为散热扇启动数量，/>为散热扇启动功率百分比，/>为散热扇的满载转速，/>为散热扇位置的空气速度，/>为散热扇的功耗函数，由实验标定获取；

对散热扇启动数量和散热扇启动功率百分比/>进行枚举求解，根据求解结果对散热扇进行控制。

6.一种燃料电池热管理系统的控制装置，所述燃料电池热管理系统包括车载的燃料电池系统和冷却循环系统，所述燃料电池系统包括电堆和空压机；所述冷却循环系统包括水泵、中冷器以及散热器；所述空压机的输出端通过中冷器的冷却通道连接至电堆的空气入口；所述水泵的输出端分别连接至电堆和中冷器的冷却液入口，所述电堆和中冷器的冷却液出口均通过散热器的冷却通道连接至水泵的输入端，所述散热器的冷却通道包括多个散热翅片，所述散热翅片一侧设置有多个散热扇；其特征在于，所述控制装置包括：

散热需求计算模块，用于获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量；

散热能力计算模块，用于获取冷却循环系统的运行参数，并计算所有散热扇满载下的最大散热量；

第一控制模块，用于若总散热需求量大于最大散热量，则按预设梯度值降低燃料电池系统的运行功率；

第二控制模块，用于若总散热需求量小于等于最大散热量，则以冷却循环系统的功耗最小化为目标进行寻优控制；

其中，所述获取燃料电池系统的运行参数，并计算总散热需求量包括：

获取电堆的电流和平均单片电压/>、电堆的空气入口的空气流量/>和空气温度/>、空压机的输出端的空气温度/>；

计算总散热需求量：

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；

式中，、/>为电堆和中冷器的散热需求量，/>为电堆的总片数，/>为空气比热容。