CN117673407A - 燃料电池温度失控调节方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种燃料电池温度失控调节方法、系统及存储介质,涉及电池控制技术领域,包括:获取电堆入口的所述循环回路内冷却液的第一实际温度;当所述第一实际温度大于设定的第一目标温度,且所述第一目标温度和所述第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使所述第一实际温度达到所述第一目标温度。本申请能够保持冷却液温度在进入电堆时的稳定性,以提高电堆使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池控制技术领域,尤其涉及一种燃料电池温度失控调节方法、系统及存储介质。
背景技术
相关技术中,质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells,以下简称PEMFC)是一种以氢气和氧气为原料进行电化学反应生成水、同时将化学能转化成电能的电化学发电装置,其具有清洁、高效、节能环保、能量转化率高等特点。温度是影响燃料电池性能的重要因素之一,对PEMFC的气体传输特性、膜的含水量、催化层的催化特性、输出特性甚至工作寿命都会产生不同程度的影响。PEMFC在工作过程中除了产生电能,约有一半的能量以热能形式输出,因此必须及时将多余的热量排出,以维持系统工作温度的稳定。
目前热管理系统冷却方式通常使用液-风热交换的散热器总成,且通常通过调节电子风扇的转速来控制电堆的入口冷却液温度。在PEMFC功率突然拉载时,例如,燃料电池系统应用在车上,当开启高负载模式加快车速时,电堆的入口冷却液有可能存在温度过高甚至失控的情况发生,从而影响电堆寿命。
因此,如何保持冷却液温度在进入电堆时的稳定性,以提高电堆使用寿命,成为了亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出了一种燃料电池温度失控调节方法、系统及存储介质,能够保持冷却液温度在进入电堆时的稳定性,以提高电堆使用寿命。
根据本申请的第一方面实施例的燃料电池温度失控调节方法,应用于燃料电池温度失控调节系统,所述燃料电池温度失控调节系统包括:
电堆;
循环回路,所述循环回路包括热管理回路和换热装置,所述热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,所述第一散热器的一端连通电堆出口,所述第一散热器的另一端连通所述水泵的一端,所述水泵的另一端连通所述第一节温器的输入端,所述第一节温器的第一输出端连通所述换热装置一侧的输入端,所述第一节温器的第二输出端连通所述换热装置一侧的输出端、所述过滤器的输入端连通电堆入口;
当所述换热装置为第二散热器,所述燃料电池温度失控调节方法包括:
获取电堆入口的所述循环回路内冷却液的第一实际温度;
当所述第一实际温度大于设定的第一目标温度,且所述第一目标温度和所述第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使所述第一实际温度达到所述第一目标温度。
根据本申请实施例的燃料电池温度失控调节方法,至少具有如下有益效果:首先,获取电堆入口的循环回路内冷却液的第一实际温度;之后,当设定的第一目标温度大于第一实际温度,且第一目标温度和第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使第一实际温度达到第一目标温度。本申请的燃料电池温度失控调节方法,通过设置换热装置,当第一散热器散热量不足时,换热装置可作为第二散热器进行辅助散热,从而对电堆入口冷却液的温度进行更进一步地调节,进而能够应对电堆功率突然拉载使得冷却液进入电堆时温度波动过于剧烈的问题,从而保证冷却液温度在进入电堆时的稳定性,提高了电堆的使用寿命。因此,本申请的燃料电池温度失控调节方法,能够保持冷却液温度在进入电堆时的稳定性,以提高电堆使用寿命。
根据本申请第一方面的一些实施例,所述循环回路还包括加热器和第二节温器,所述加热器的一端分别连通于所述第一散热器的另一端、所述水泵的一端,所述加热器的另一端连通于所述第一节温器的第一输出端,所述第一节温器的第二输出端连通于所述第一散热器的一端,所述第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当所述换热装置为换热器,所述燃料电池温度失控调节方法还包括:
获取电堆出口的所述循环回路内冷却液的第二实际温度;
当所述第二实际温度小于第二设定阈值,将所述第一节温器、所述第二节温器的开度调整为100,并启动所述加热器满功率运行,以使经过所述加热器加热的冷却液流经所述换热装置再次加热;
当所述第二实际温度达到第三设定阈值,开启所述电堆;
当所述第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将所述第一节温器的开度调节为0,将所述第二节温器的开度调节为50,并将所述加热器调节为半功率运行;
当所述第二实际温度达到所述第二目标温度,将所述第二节温器的开度调节为0,并关闭所述加热器。
根据本申请第二方面实施例的燃料电池温度失控调节系统,包括:
电堆;
循环回路,所述循环回路包括热管理回路和换热装置,所述热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,所述第一散热器的一端连通电堆出口,所述第一散热器的另一端连通所述水泵的一端,所述水泵的另一端连通所述第一节温器的输入端,所述第一节温器的第一输出端连通所述换热装置一侧的输入端,所述第一节温器的第二输出端连通所述换热装置一侧的输出端、所述过滤器的输入端连通电堆入口;
控制系统,当所述换热装置为第二散热器,且所述控制系统处于制冷模式时,所述控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆入口的所述循环回路内冷却液的第一实际温度;
当所述第一实际温度大于设定的第一目标温度,且所述第一目标温度和所述第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使所述第一实际温度达到所述第一目标温度。
根据本申请第二方面的一些实施例,所述循环回路还包括加热器和第二节温器,所述加热器的一端分别连通于所述第一散热器的另一端、所述水泵的一端,所述加热器的另一端连通于所述第一节温器的第一输出端,所述第一节温器的第二输出端连通于所述第一散热器的一端,所述第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当所述换热装置为换热器,且所述控制系统处于制热模式时,所述控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆出口的所述循环回路内冷却液的第二实际温度;
当所述第二实际温度小于第二设定阈值,将所述第一节温器、所述第二节温器的开度调整为100,并启动所述加热器满功率运行,以使经过所述加热器加热的冷却液流经所述换热装置再次加热;
当所述第二实际温度达到第三设定阈值,开启所述电堆;
当所述第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将所述第一节温器的开度调节为0,将所述第二节温器的开度调节为50,并将所述加热器调节为半功率运行;
当所述第二实际温度达到所述第二目标温度,将所述第二节温器的开度调节为0,并关闭所述加热器。
根据本申请第二方面的一些实施例,所述燃料电池温度失控调节系统还包括去离子器、膨胀水箱,电堆出口和所述去离子器的一端连接,所述去离子器的另一端连通膨胀水箱的第一输入端,所述第一散热器的排气口连通所述膨胀水箱的第二输入端,所述膨胀水箱的输出端连通所述水泵的一端。
根据本申请第二方面的一些实施例,电堆出口和电堆入口均设置有温度传感器。
根据本申请第三方面实施例的燃料电池温度失控调节系统,包括:
至少一个存储器;
至少一个处理器;
至少一个程序;
所述程序被存储在所述存储器中,所述处理器执行至少一个所述程序以实现如第一方面实施例所述的燃料电池温度失控调节方法。
根据本申请第四方面实施例的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面实施例所述的燃料电池温度失控调节方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明,其中:
图1为本申请一个实施例所提供的燃料电池温度失控调节系统的连接示意图;
图2为本申请一个实施例所提供的燃料电池温度失控调节方法的流程示意图;
图3为本申请另一实施例所提供的燃料电池温度失控调节系统的连接示意图;
图4为本申请另一实施例所提供的燃料电池温度失控调节系统的结构示意图。
附图标记:
存储器200、处理器300。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,虽然在系统示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于系统中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在本申请的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面,根据图1-4描述本申请实施例的燃料电池温度失控调节方法及系统。
可以理解的是,如图1和图2所示,提供了一种燃料电池温度失控调节方法,应用于燃料电池温度失控调节系统,燃料电池温度失控调节系统包括:
电堆;
循环回路,循环回路包括热管理回路和换热装置,热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,第一散热器的一端连通电堆出口,第一散热器的另一端连通水泵的一端,水泵的另一端连通第一节温器的输入端,第一节温器的第一输出端连通换热装置一侧的输入端,第一节温器的第二输出端连通换热装置一侧的输出端、过滤器的输入端连通电堆入口;
当换热装置为第二散热器,燃料电池温度失控调节方法包括:
步骤S100,获取电堆入口的循环回路内冷却液的第一实际温度;
步骤S110,当第一实际温度大于设定的第一目标温度,且第一目标温度和第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使第一实际温度达到第一目标温度。
首先,获取电堆入口的循环回路内冷却液的第一实际温度;之后,当设定的第一目标温度大于第一实际温度,且第一目标温度和第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使第一实际温度达到第一目标温度。本申请的燃料电池温度失控调节方法,通过设置换热装置,当第一散热器散热量不足时,换热装置可作为第二散热器进行辅助散热,从而对电堆入口冷却液的温度进行更进一步地调节,进而能够应对电堆功率突然拉载使得冷却液进入电堆时温度波动过于剧烈的问题,从而保证冷却液温度在进入电堆时的稳定性,提高了电堆的使用寿命。因此,本申请的燃料电池温度失控调节方法,能够保持冷却液温度在进入电堆时的稳定性,以提高电堆使用寿命。
需要说明的是,PID即:Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分)的缩写,分别代表了三种控制算法。通过这三个算法的组合可有效地纠正被控制对象的偏差,从而使其达到一个稳定的状态。
需要说明的是,目前热管理系统的冷却方式,通常使用散热器,该散热器采用风冷的方式对冷却液散热,也就是通过调节电子风扇的转速来控制电堆的入口冷却液温度。但是存在以下缺点:
第一方面,散热器的散热量受环境温度的影响很大,而且布置上要求也比较严苛,布置的位置风机出风不能大面积受阻挡,出风要顺畅,不然散热量也会减少;风机风量大且出风周围环境温度高。所以,当散热器的周边环境温度没能及时散出去,或者突然被挡住进出风口等等异常发生时,引起散热器散热量不足,热管理失去控制。
第二方面,当需要系统突然拉载时(比如燃料电池系统应用在车上,当开启高负载模式加快车速时),此时系统的发热量突然增大,引起冷却液入堆温度升高。然后散热器总成通过增多风扇转动的个数或者调节增大风扇转速,使散热器的散热量增大,从而控制整个热管理循环的温度。在这个闭环中,在突然开启风扇或者风扇转速增大的时候,冷却液入堆温度的波动会比较大。具体地,突然开启风扇或者风扇转速增大的时候,散热量会增大,导致入堆温度下降,下降至目标温度以下,进而会关闭风扇或者减小风扇的转速,此时散热量小于发热量,导致入堆温度上升,达到目标温度后又会开启风扇或者风扇转速增大,如此循环。入堆温度从而上下波动,现有系统容易使得入堆温度波动过大,影响电堆的使用寿命。
第三方面,由于电堆具有不可逆的老化特点,产热量会增多。而散热器容易进灰并粘在散热器的翅片上,影响出风和换热效果,导致散热量减少。由于这样的“一增一减”,燃料电池系统的热管理趋向失控,从而影响电堆寿命。
基于上述问题,本申请通过另行增加换热装置的方式,当原本的散热器受环境影响散热不足时,能够启动新增的换热装置进行散热,避免了散热不足的问题,解决了第一方面的问题;同时,即使电池系统突然拉载,导致散热量不足,也可以通过换热装置进行额外散热,解决了第二方面的问题;此外,通过新增换热装置,原有散热器老化导致散热效果不佳的问题,也得到了解决。
需要说明的是,如图1所示,换热装置为风冷型散热器时,具体的控制策略如下:
当热管理系统的散热器散热量不足时,换热装置可作为一个“散热器”进行辅助散热,以应对突发异常的情况发生、电堆老化、散热器易粘灰尘等等情况发生。在冷却液入电堆前设有检测温度的温度传感器。以冷却液入电堆处的第一目标温度T0与温度传感器检测到的第一实际温度T1进行比较,通过PID控制算法去调节散热器总成的电子风扇转速,自动地去控制冷却液入电堆处的温度到第一目标温度。当出现T1>T0且T1-T0>2℃时,开启第一节温器的开度(默认状态开度为0,此时冷却液只流过主路;若开度为100,则冷却液只流过换热装置;若开度在0~100则两边都有流过),同样地,以冷却液入电堆处的第一目标温度T0与温度传感器检测到的第一实际温度T1进行比较,通过PID控制算法去调节第一节温器的开度,自动地去控制冷却液入电堆处的温度到第一目标温度。
需要说明的是,第一目标温度为系统标定值,系统运行需将第一实际温度控制在标定好的第一目标温度。温度是影响燃料电池性能的重要因素之一,对PEMFC的气体传输特性、膜的含水量、催化层的催化特性、输出特性甚至工作寿命都会产生不同程度的影响。对于电堆来说,运行在不同功率时对应都有一个适宜的目标温度,使得能稳定且高效地运行,所以第一实际温度T1尽可能接近第一目标温度T0是最好的。
可以理解的是,如图3所示,循环回路还包括加热器和第二节温器,加热器的一端分别连通于第一散热器的另一端、水泵的一端,加热器的另一端连通于第一节温器的第一输出端,第一节温器的第二输出端连通于第一散热器的一端,第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当换热装置为换热器,燃料电池温度失控调节方法还包括:
步骤S200,获取电堆出口的循环回路内冷却液的第二实际温度;
步骤S210,当第二实际温度小于第二设定阈值,将第一节温器、第二节温器的开度调整为100,并启动加热器满功率运行,以使经过加热器加热的冷却液流经换热装置再次加热;其中,100表示为全开;
步骤S220,当第二实际温度达到第三设定阈值,开启电堆;
步骤S230,当第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将第一节温器的开度调节为0,将第二节温器的开度调节为50,并将加热器调节为半功率运行;其中,0表示全关,50表示半开半关;
步骤S240,当第二实际温度达到第二目标温度,将第二节温器的开度调节为0,并关闭加热器。
需要说明的是,如图3所示,换热装置为板式换热器,且位于板式换热器的循环回路之外的循环,为温度较高的循环时,可以为锅炉高温气体、燃料电池的尾排高温气体、经过空压机的高温气体等等。具体控制策略如下:
首先,冬天环境温度低于0℃以下,循环回路用于制热,热管理冷却液回路中电堆出堆温度小于X1设定值时,开启第二节温器的开度为100(默认状态开度为0,此时冷却液只流过主路;若开度为100,则冷却液只流过PTC加热器;若开度在0~100则两边都有流过),同时,启动PTC水加热器满功率运行;同时,开启第一节温器的开度为100,使冷却液全部流经板式换热器进行二次加热。
其次,当出堆水温加热到电堆的自启动温度X2后,开启电堆进行反应,此时系统在比较低的功率运行;其中,电堆的自启动温度X2可能为-10℃、-15℃。此处的温度X2通常设置为5℃(不同厂商不同)。
之后,系统运行时同样也会产生热量使冷却液温度上升。当冷却液回路中电堆出堆温度X1接近第二目标温度X0时,第一节温器开度调节为0(即恢复至默认状态),第二节温器的开度调节为50,同时调节PTC水加热器半功率运行;其中,接近第二目标温度X0,可以理解为为X0和X1的差值小于等于2℃。当冷却液回路中电堆出堆温度X1达到第二目标温度X0时,第二节温器开度调节为0(即恢复至默认状态)同时关闭PTC加热器。
需要说明的是,实际运用时,不限于上述实施例,换热装置也不止为风冷型散热器和板式换热器。可实施地,还能为蓄热模块、热管散热模块等。进一步地,应当可应用在多机组的并联中,可按照本申请作出各种变化的应用。
可以理解的是,如图1所示,本申请还提供了一种燃料电池温度失控调节系统,包括:
电堆;
循环回路,循环回路包括热管理回路和换热装置,热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,第一散热器的一端连通电堆出口,第一散热器的另一端连通水泵的一端,水泵的另一端连通第一节温器的输入端,第一节温器的第一输出端连通换热装置一侧的输入端,第一节温器的第二输出端连通换热装置一侧的输出端、过滤器的输入端连通电堆入口;
控制系统,当换热装置为第二散热器,且控制系统处于制冷模式时,控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆入口的循环回路内冷却液的第一实际温度;
当第一实际温度大于设定的第一目标温度,且第一目标温度和第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使第一实际温度达到第一目标温度。
可以理解的是,如图3所示,循环回路还包括加热器和第二节温器,加热器的一端分别连通于第一散热器的另一端、水泵的一端,加热器的另一端连通于第一节温器的第一输出端,第一节温器的第二输出端连通于第一散热器的一端,第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当换热装置为换热器,且控制系统处于制热模式时,控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆出口的循环回路内冷却液的第二实际温度;
当第二实际温度小于第二设定阈值,将第一节温器、第二节温器的开度调整为100,并启动加热器满功率运行,以使经过加热器加热的冷却液流经换热装置再次加热;
当第二实际温度达到第三设定阈值,开启电堆;
当第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将第一节温器的开度调节为0,将第二节温器的开度调节为50,并将加热器调节为半功率运行;
当第二实际温度达到第二目标温度,将第二节温器的开度调节为0,并关闭加热器。
可以理解的是,燃料电池温度失控调节系统还包括去离子器、膨胀水箱,电堆出口和去离子器的一端连接,去离子器的另一端连通膨胀水箱的第一输入端,第一散热器的排气口连通膨胀水箱的第二输入端,膨胀水箱的输出端连通水泵的一端。
可以理解的是,电堆出口和电堆入口均设置有温度传感器。
需要说明的是,在冷却液进入电堆前面设置有换热装置,起到辅助散热的作用:当热管理系统的散热器散热量不足时,换热装置可作为一个“散热器”进行辅助散热,以应对突发异常的情况发生、电堆老化、散热器易粘灰尘等等情况发生;也可作为一个“温度调节器”,以解决控制策略的冷却液入堆温度波动的问题;另外,若换热装置是一个板式换热器且外部通入温度较高的介质时,即是一个“加热器”,与PTC加热器共同工作,加快系统的冷启动。
下面参照图4描述根据本申请实施例的燃料电池温度失控调节系统。
可以理解的是,如图4所示,燃料电池温度失控调节系统,包括:
至少一个存储器200;
至少一个处理器300;
至少一个程序;
程序被存储在存储器200中,处理器300执行至少一个程序以实现上述的燃料电池温度失控调节方法。图4以一个处理器300为例。
处理器300和存储器200可以通过总线或其他方式连接,图4以通过总线连接为例。
存储器200作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及信号,如本申请实施例中的燃料电池温度失控调节系统对应的程序指令/信号。处理器300通过运行存储在存储器200中的非暂态软件程序、指令以及信号,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例的燃料电池温度失控调节方法。
存储器200可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储上述燃料电池温度失控调节方法的相关数据等。此外,存储器200可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器200可选包括相对于处理器300远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至燃料电池温度失控调节系统。上述网络的实例包括但不限于物联网、软件定义网络、传感器网络、互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个信号存储在存储器200中,当被一个或者多个处理器300执行时,执行上述任意方法实施例中的燃料电池温度失控调节方法。例如,执行以上描述的图2中的方法。
下面参照图4描述根据本申请实施例的计算机可读存储介质。
如图4所示,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个处理器300执行,例如,被图4中的一个处理器300执行,可使得上述一个或多个处理器300执行上述方法实施例中的燃料电池温度失控调节方法。例如,执行以上描述的图2中的方法。
以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述,本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读信号、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (8)
1.燃料电池温度失控调节方法,其特征在于,应用于燃料电池温度失控调节系统,所述燃料电池温度失控调节系统包括:
电堆;
循环回路,所述循环回路包括热管理回路和换热装置,所述热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,所述第一散热器的一端连通电堆出口,所述第一散热器的另一端连通所述水泵的一端,所述水泵的另一端连通所述第一节温器的输入端,所述第一节温器的第一输出端连通所述换热装置一侧的输入端,所述第一节温器的第二输出端连通所述换热装置一侧的输出端、所述过滤器的输入端连通电堆入口;
当所述换热装置为第二散热器,所述燃料电池温度失控调节方法包括:
获取电堆入口的所述循环回路内冷却液的第一实际温度;
当所述第一实际温度大于设定的第一目标温度,且所述第一目标温度和所述第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使所述第一实际温度达到所述第一目标温度。
2.根据权利要求1所述的燃料电池温度失控调节方法,其特征在于,所述循环回路还包括加热器和第二节温器,所述加热器的一端分别连通于所述第一散热器的另一端、所述水泵的一端,所述加热器的另一端连通于所述第一节温器的第一输出端,所述第一节温器的第二输出端连通于所述第一散热器的一端,所述第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当所述换热装置为换热器,所述燃料电池温度失控调节方法还包括:
获取电堆出口的所述循环回路内冷却液的第二实际温度;
当所述第二实际温度小于第二设定阈值,将所述第一节温器、所述第二节温器的开度调整为100,并启动所述加热器满功率运行,以使经过所述加热器加热的冷却液流经所述换热装置再次加热;
当所述第二实际温度达到第三设定阈值,开启所述电堆;
当所述第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将所述第一节温器的开度调节为0,将所述第二节温器的开度调节为50,并将所述加热器调节为半功率运行;
当所述第二实际温度达到所述第二目标温度,将所述第二节温器的开度调节为0,并关闭所述加热器。
3.燃料电池温度失控调节系统,其特征在于,包括:
电堆;
循环回路,所述循环回路包括热管理回路和换热装置,所述热管理回路包括第一散热器、水泵、第一节温器和过滤器,所述第一散热器的一端连通电堆出口,所述第一散热器的另一端连通所述水泵的一端,所述水泵的另一端连通所述第一节温器的输入端,所述第一节温器的第一输出端连通所述换热装置一侧的输入端,所述第一节温器的第二输出端连通所述换热装置一侧的输出端、所述过滤器的输入端连通电堆入口;
控制系统,当所述换热装置为第二散热器,且所述控制系统处于制冷模式时,所述控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆入口的所述循环回路内冷却液的第一实际温度;
当所述第一实际温度大于设定的第一目标温度,且所述第一目标温度和所述第一实际温度的差值大于第一设定阈值,通过PID控制算法调节第一节温器的开度,以使所述第一实际温度达到所述第一目标温度。
4.根据权利要求3所述的燃料电池温度失控调节系统,其特征在于,所述循环回路还包括加热器和第二节温器,所述加热器的一端分别连通于所述第一散热器的另一端、所述水泵的一端,所述加热器的另一端连通于所述第一节温器的第一输出端,所述第一节温器的第二输出端连通于所述第一散热器的一端,所述第一节温器的输入端连通于电堆出口;
当所述换热装置为换热器,且所述控制系统处于制热模式时,所述控制系统用于执行以下步骤:
获取电堆出口的所述循环回路内冷却液的第二实际温度;
当所述第二实际温度小于第二设定阈值,将所述第一节温器、所述第二节温器的开度调整为100,并启动所述加热器满功率运行,以使经过所述加热器加热的冷却液流经所述换热装置再次加热;
当所述第二实际温度达到第三设定阈值,开启所述电堆;
当所述第二实际温度与设定的第二目标温度的差值小于第四设定阈值,将所述第一节温器的开度调节为0,将所述第二节温器的开度调节为50,并将所述加热器调节为半功率运行;
当所述第二实际温度达到所述第二目标温度,将所述第二节温器的开度调节为0,并关闭所述加热器。
5.根据权利要求3所述的燃料电池温度失控调节系统,其特征在于,所述燃料电池温度失控调节系统还包括去离子器、膨胀水箱,电堆出口和所述去离子器的一端连接,所述去离子器的另一端连通膨胀水箱的第一输入端,所述第一散热器的排气口连通所述膨胀水箱的第二输入端,所述膨胀水箱的输出端连通所述水泵的一端。
6.根据权利要求3所述的燃料电池温度失控调节系统,其特征在于,电堆出口和电堆入口均设置有温度传感器。
7.燃料电池温度失控调节系统,其特征在于,包括:
至少一个存储器;
至少一个处理器;
至少一个程序;
所述程序被存储在所述存储器中,所述处理器执行至少一个所述程序以实现如权利要求1至2任意一项所述的燃料电池温度失控调节方法。
8.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至2任意一项所述的燃料电池温度失控调节方法。
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