CN118039976A - 燃料电池系统的控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供燃料电池系统的控制方法、系统、车辆及存储介质。在溢水壶内氢气的浓度大于预设浓度时,判断电堆内冷却液的温度是否小于预设温度;在冷却液的温度小于预设温度时,控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开并控制空气输送装置运行。这样能够使得空气输送装置在运行的过程中,将空气输送至第一管道,从而形成气流。这样气流能够经过溢水壶,可带动溢水壶内的氢气通过第二管道排出到外界中,以降低溢水壶内氢气的浓度。此外,该预设温度为打开第一吹扫阀和/或第二吹扫阀时溢水壶内的冷却液不溢出的温度,因此,该方案在该溢水壶内的冷却液不溢出的情况下,能够避免溢水壶内的氢气浓度过高。在一定程度上,提高了车辆的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,并且更具体地,涉及车辆领域中的燃料电池系统的控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
车辆中的溢水壶为燃料电池系统的一个重要部件,能够避免燃料电池系统中的冷却液受热膨胀而造成溢流,还可在缺少冷却液时向冷却管路补充冷却液。溢水壶能够保证燃料电池系统内的压力维持在设定范围,从而使得防冻液的沸点保持在较高温度,保证燃料电池的工作温度维持在允许的温度范围。
燃料电池系统运行时,该燃料电池系统中的电堆内阳极氢气与阴极氧气会发生化学反应,将化学能转化成电能。但是,氢气的体积比较小,电堆内的阳极腔中的氢气会穿过密封圈进而渗透到冷却管路,进而氢气随冷却液流动到溢水壶内。随着时间的累积,溢水壶内氢气的浓度会越来越高,这会导致一定的安全隐患,致使车辆的安全性能降低。
发明内容
本申请提供燃料电池系统的控制方法、系统、车辆及存储介质,该方法能够提高车辆的安全性能。
第一方面,提供了一种燃料电池系统的控制方法,该燃料电池系统包括溢水壶、电堆和空气输送装置,该溢水壶和该空气输送装置通过第一管道连接,该第一管道上设置有第一吹扫阀,该溢水壶通过第二管道与外界连通,该第二管道上设置有第二吹扫阀,该方法包括:在该电堆未启动的情况下,确定该溢水壶内氢气的浓度;在该浓度大于预设浓度的情况下,确定该电堆内冷却液的温度;在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,以使该空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气,该预设温度为将该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀打开时该溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
上述技术方案中,在溢水壶内氢气的浓度大于预设浓度时,判断电堆内冷却液的温度是否小于预设温度;在冷却液的温度小于预设温度的情况下,控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开并控制空气输送装置运行。这样能够使得空气输送装置在运行的过程中,将空气输送至第一管道,从而形成气流。这样气流能够经过溢水壶,可带动溢水壶内的氢气通过第二管道排出到外界中,以降低溢水壶内氢气的浓度。此外,该预设温度为打开第一吹扫阀和/或第二吹扫阀时溢水壶内的冷却液不溢出的温度,因此,该方案在该溢水壶内的冷却液不溢出的情况下,能够避免溢水壶内的氢气浓度过高。在一定程度上,提高了车辆的安全性能。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,确定该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差;基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及该目标浓度偏差,确定第一时长;控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长。
上述技术方案中,在冷却液的温度小于预设温度时,确定氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差(目标浓度偏差);基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及该目标浓度偏差,确定用于控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开的第一时长。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系),控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的时长。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,确定该第一时长是否大于预设时长;在该第一时长大于该预设时长的情况下,基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,确定该空气输送装置运行的第一功率;控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行。
上述技术方案中,在确定第一时长较长时,表明吹扫该溢水壶内氢气时所消耗的时间成本较大。此时,可通过改变空气输送装置的运行功率,来缩短时间成本。具体可基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,确定该预设时长时对应的空气输送装置的运行功率,并控制该空气输送装置以该第一功率运行。这样,在原本确定的第一时长较长时,以较短时长对应的运行功率控制空气输送装置运行,能够尽可能地花费较短的时间成本将将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行之后,该方法还包括:控制该空气输送装置停止运行,以及控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀关闭;控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开,以使氢气和氧气进入该电堆后发生化学反应。
上述技术方案中,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行之后,也就是在该第一时长内空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气之后,才控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开。这样,可使得氢气和氧气进入该电堆进而发生化学反应,化学反应发生的热量使得冷却液体积膨胀进而带动氢气流动到溢水壶中,溢水壶内氢气的浓度也不会很大,提高了车辆的安全性能。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定吹扫阀打开的第一阀门开度;控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第一阀门开度打开。
上述技术方案中,基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及氢气的浓度与预设浓度之间的目标浓度偏差,确定吹扫阀打开的开度(第一阀门开度)。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系),控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的第一阀门开度。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以使得第一吹扫阀以不同的阀门开度实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,在该温度小于预设温度的情况下,控制该空气输送装置运行,包括:基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该空气输送装置运行的第二功率;控制该空气输送装置以该第二功率运行。
上述技术方案中,基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及氢气的浓度与预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该空气输送装置运行的功率(第二功率)。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系),控制该空气输送装置运行的第二功率。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以使得空气输送装置以不同的功率运行,进而实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该燃料电池系统还包括散热器和水泵,该散热器通过该水泵与该电堆连接,该方法还包括:在该温度大于或等于该预设温度的情况下,通过该水泵将该电堆内的冷却液流动到该散热器,该散热器用于降低冷却液的温度。
上述技术方案中,在冷却液的温度大于或等于预设温度时,若打开第一吹扫阀和/或第二吹扫阀,会导致溢水壶内的冷却液溢出到第二管道,使得需要向电堆内补充冷却液时存在无冷却液可补的情况。因此,可通过与电堆连接的水泵将冷却液抽取到散热器中,以使散热器对冷却液进行降温,并将降温后的冷却液通过水泵回流到该电堆内。
结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,该溢水壶内设置有氢气传感器,确定该溢水壶内氢气的浓度,包括:确定该氢气传感器中的氧气与该溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流;基于该电流,确定该溢水壶内氢气的浓度。
上述技术方案中,由于氢气传感器中包括反应材料(氧气),氧气与溢水壶内的氢气能够产生化学反应形成电流,以及电流大小与氢气的浓度成正比关系,因此,可基于氢气传感器中的氧气与该溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流,准确地确定溢水壶内氢气的浓度。
第二方面,提供了一种燃料电池系统,其特征在于,该燃料电池系统包括控制器、溢水壶、电堆和空气输送装置,该溢水壶和该空气输送装置通过第一管道连接,该第一管道上设置有第一吹扫阀,该溢水壶通过第二管道与外界连通,该第二管道上设置有第二吹扫阀;
所述控制器,用于:在该电堆未启动的情况下,确定该溢水壶内氢气的浓度;在该浓度大于预设浓度的情况下,确定该电堆内冷却液的温度;在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,以使该空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气,该预设温度为将该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀打开时该溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
第三方面,提供一种车辆,包括存储器、处理器以及存储在该存储器中并在该处理器上运行的计算机程序,其中,该处理器执行该计算机程序时,使得该车辆执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当该指令在计算机或处理器上运行时,使得该计算机或处理器执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种燃料电池系统的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的控制方法的示意性流程图;
图4是本申请实施例提供的另一种燃料电池系统的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的控制装置的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
应理解,燃料电池系统是指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源,通过电化学反应将反应物的化学能转化为电能和热能的系统。燃料电池系统由燃料电池堆(简称电堆)、冷却系统、空气供给系统、氢气供给系统和控制模块组成。
其中,空气供给系统提供电堆内进行电化学反应时所需的空气(实则为氧气)。氢气供给系统提供电堆内进行电化学反应时所需的氢气。电堆是燃料电池系统的心脏,是一种通过氢气和氧气进行电化学反应,将化学能转换为电能的发电装置。冷却系统用于维持该燃料电池系统的温度。控制模块用于通过一定的控制策略保证该燃料电池系统的正常运行。
图1是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图。
示例性的,如图1所示,控制模块在接收到启动电堆的指令后,控制电堆进口处的氢气阀门和氧气阀门打开,以使得氢气供给系统内的氢气进入电堆内,以及空气供给系统内的氧气进入电堆内。电堆内的氢气和氧气发生电化学反应后会发生热量,通过该冷却系统带走该热量。
现有技术中,电堆内的氧气和氢气在发生电化学反应的过程中,由于氢气的体积很小,电堆内的氢气能够穿过密封圈进而渗透到外围的冷却管路,以及电化学反应发生的热量使得冷却管路中的冷却液流动到溢水壶内,因此,冷却液会带动一部分的氢气流动到溢水壶内(电堆通过第三管道与溢水壶连接)。随着时间的累积,溢水壶内氢气的浓度会越来越高,甚至该浓度会超过氢气的爆炸极限。在一些实施例中,氢气的爆炸极限为4%~75%。在该情况下,该溢水壶内很容易引发爆炸反应。这对车辆上的用户而言,是极其危险的,严重降低了车辆的安全性能。
为了解决上述问题,本申请提出一种燃料电池系统的控制方法。具体以图2所示的另一种燃料电池系统的结构为依据进行讨论。
图2是本申请实施例提供的另一种燃料电池系统的结构示意图。
示例性的,如图2所示,该燃料电池系统包括溢水壶、电堆和空气输送装置,该溢水壶和该空气输送装置通过第一管道连接,该第一管道上设置有第一吹扫阀,该溢水壶通过第二管道与外界连通,该第二管道上设置有第二吹扫阀。
应理解,该溢水壶与该电堆通过第三管道连接,使得电堆内的冷却液因氢气与氧气之间的电化学反应受热膨胀后通过第三管道流动到溢水壶内,也可使得电堆内的冷却管路中缺少冷却液时,将溢水壶内的冷却液通过第三管道向冷却管路补充冷却液。
还应理解,该空气输送装置与外界连通,能够将外界的空气输送至第一管道。在该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开的情况下,输送的空气形成气流后经过该溢水壶并通过该第二管道排出,能够带走该溢水壶内的氢气。
还应理解,该空气供给系统包括该空气输送装置。
如下具体以图3所示的一种燃料电池系统的控制方法,对溢水壶内氢气的浓度的降低过程进行讨论。
图3是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的控制方法的示意性流程图。
应理解,本申请实施例提供的一种燃料电池系统的控制方法可以应用于图1所示的车辆。具体地,该燃料电池系统的控制方法可以应用于该车辆中的整车控制器。
示例性的,如图3所示,该方法300包括:
步骤301,在该电堆未启动的情况下,整车控制器确定该溢水壶内氢气的浓度。
应理解,上述步骤301中的“电堆未启动”可理解为电堆进口处的氢气阀门和氧气阀门均未打开,氢气和氧气未进入电堆内,电堆内未发生氢气与氧气之间的电化学反应。
一种可能的实现方式中,该溢水壶内设置有氢气传感器,步骤301中的整车控制器确定该溢水壶内氢气的浓度,包括:整车控制器确定该氢气传感器中的氧气与该溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流;整车控制器基于该电流,确定该溢水壶内氢气的浓度。
应理解,上述方案中产生电流的原因是:氢气和氧气发生氧化还原反应后产生电子,电子的移动产生电流。该氧化还原反应式具体如下式(1);
2H2 + O2 → 2H2O + 2e- (1)
其中,H2为氢分子(氢气),O2为氧分子(氧气),H2O为水分子(水),e-为电子。
上述技术方案中,由于氢气传感器中包括反应材料(氧气),氧气与溢水壶内的氢气能够产生化学反应形成电流,以及电流大小与氢气的浓度成正比关系,因此,可基于氢气传感器中的氧气与该溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流,准确地确定溢水壶内氢气的浓度。
应理解,电流的大小与氢气的浓度成正比,可基于电流的大小大致估算氢气的浓度。在一些实施例中,整车控制器可通过该燃料电池系统中的万用表测得该电流。此外,还存在另一种确定氢气的浓度的方式,具体如下。
在一些实施例中,整车控制器基于该电流,确定该溢水壶内氢气的浓度,包括:整车控制器基于氢气的电子数、氢气在该溢水壶内可扩散的表面积、法拉第常数、扩散系数、该电流和氢气在该溢水壶内可扩散的高度,确定氢气的浓度。
在一些实施例中,整车控制器基于公式(2),确定氢气的浓度;
I =(nfADC)/ h (2)
其中,I为该电流,n为氢气的电子数,f为该法拉第常数,A为氢气在该溢水壶内可扩散的表面积,D为扩散系数,C为氢气的浓度,h为氢气在该溢水壶内可扩散的高度。
应理解,氢气的电子数n为1。氢气在该溢水壶内可扩散的表面积与溢水壶内的表面积、溢水壶内冷却液的高度和溢水壶盛满冷却液时冷却液的高度有关。法拉第常数f为每摩尔电子所携带的电荷,单位为C/mol,在一些实施例中,f=96485.3383±0.0083(C/mol)。扩散系数用于衡量氢气在空气中的扩散速度,具体为0.61(cm2/s)。氢气在该溢水壶内可扩散的高度与溢水壶内冷却液的高度和溢水壶盛满冷却液时冷却液的高度有关,在一些实施例中,氢气在该溢水壶内可扩散的高度为溢水壶盛满冷却液时冷却液的高度与溢水壶内冷却液的高度之间的高度差。
步骤302,在该浓度大于预设浓度的情况下,整车控制器确定该电堆内冷却液的温度。
应理解,上述步骤302中的“预设浓度”远小于氢气的爆炸极限。通常情况下,为了避免实际应用中氢气的浓度很接近氢气的爆炸极限,在预设浓度与氢气的爆炸极限设置浓度裕量。可基于实际需求,设置该浓度裕量。
在一些实施例中,在氢气的爆炸极限为4%~75%中的第一浓度4%的情况下,预设浓度为2%,浓度裕量为2%。
在一些实施例中,步骤302中的整车控制器确定该电堆内冷却液的温度,包括:整车控制器通过该燃料电池系统中的温度传感器测得冷却液的温度。
步骤303,在该温度小于预设温度的情况下,整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,以使该空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气,该预设温度为将该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀打开时该溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
应理解,溢水壶与电堆通过第三管道连接,在电堆内氢气与氧气发生电化学反应后发生热量,使得冷却管路内的冷却液流动到溢水壶内。由于溢水壶与电堆通过第三管道连接,因此在电堆内的温度比较高时,溢水壶内的温度也比较高,溢水壶内的压力也比较大。在电堆内的温度(冷却液的温度)比较高(大于40℃)时,若打开该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀,此时溢水壶内的压力与外界的压力之间的压力差较大,此时溢水壶内的冷却液会溢出。因此,在冷却液的温度较大(该温度大于或等于该预设温度)的情况下,不建议打开该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀,可优先降低冷却液的温度。此外,氢气的浓度比较大且冷却液的温度比较大的情况下,由于不存在着火源,溢水壶内的氢气不太容易爆炸。
还应理解,该预设温度小于冷却液的沸点。在不同海拔下,冷却液的沸点是不同的。因此,该预设温度还与海拔,以及冷却液的沸点有关。
在一些实施例中,该预设温度为40℃。
在一些实施例中,可通过多次的人工测试过程得到该预设温度。具体地,在溢水壶内预留预设量的冷却液。在某一海拔下,依据冷却液对应的温度范围,在电堆内冷却液依次处于该温度范围内某一温度的情况下,将第一吹扫阀和/或第二吹扫阀打开,观察溢水壶内的冷却液是否会溢出。在该溢水壶内的冷却液溢出的情况下,将此时冷却液的温度确定为该海拔对应的预设温度。其中,电堆与溢水壶通过第三管道连接。
还应理解,在冷却液的温度较小(该温度小于该预设温度)的情况下,能够打开该第一吹扫阀和该第二吹扫阀,以及控制该空气输送装置运行。在该情况下,该空气输送装置能够将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,能够带走该溢水壶内的氢气。该过程能够降低溢水壶内氢气的浓度,降低该溢水壶内引发爆炸反应的几率。
在一些实施例中,吹扫阀的类型为球阀、闸阀、截止阀、蝶阀和调节阀中的任一种。
在一些实施例中,该空气输送装置为空压机。步骤303,包括:在该温度小于预设温度的情况下,整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空压机运行,以使该空压机将压缩后的空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气。
如下具体讨论“吹扫溢水壶内氢气”的过程。
第一种:控制吹扫阀打开的时长
一种可能的实现方式中,步骤303中的在该温度小于预设温度的情况下,整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器确定该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差;整车控制器基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及该目标浓度偏差,整车控制器确定第一时长;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长。
应理解,浓度偏差与吹扫阀打开的时长呈正相关,浓度偏差越大,第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的时长越长。此外,浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,在冷却液的温度小于预设温度时,确定氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差(目标浓度偏差);基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及该目标浓度偏差,确定用于控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开的第一时长。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系),控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的时长。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
第二种:控制吹扫阀的阀门开度
一种可能的实现方式中,步骤303中的在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,整车控制器确定吹扫阀打开的第一阀门开度;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第一阀门开度打开。
应理解,浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度呈正相关,浓度偏差越大,第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的阀门开度越大。此外,浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及氢气的浓度与预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开的开度(第一阀门开度)。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系),控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的第一阀门开度。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以使得第一吹扫阀以不同的阀门开度实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
在一些实施例中,在第一吹扫阀以该第一阀门开度打开时,第二吹扫阀能够以不同于该第一阀门开度的开度打开。在一些实施例中,在第一吹扫阀以该第一阀门开度打开时,第二吹扫阀完全打开,此时第二吹扫阀的阀门开度最大。
第三种:控制空气输送装置的运行功率
一种可能的实现方式中,步骤303中的在该温度小于预设温度的情况下,控制该空气输送装置运行,包括:整车控制器基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,整车控制器确定该空气输送装置运行的第二功率;整车控制器控制该空气输送装置以该第二功率运行。
应理解,浓度偏差与空气输送装置的运行功率呈正相关,浓度偏差越大,空气输送装置的运行功率越大。此外,浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及氢气的浓度与预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该空气输送装置运行的功率(第二功率)。也就是说,基于氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以及预设的对应关系(浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系),控制该空气输送装置运行的第二功率。该方案能够通过氢气的浓度与预设浓度之间的浓度偏差程度,以使得空气输送装置以不同的功率运行,进而实现对溢水壶内氢气的精准吹扫,尽可能地将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
第四种:既控制吹扫阀打开的时长,又控制空气输送装置的运行功率
一种可能的实现方式中,步骤303,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器确定该第一时长是否大于预设时长;在该第一时长大于该预设时长的情况下,整车控制器基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,整车控制器确定该空气输送装置运行的第一功率;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行。
应理解,不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率呈负相关,同一氢气浓度偏差下,吹扫阀打开的时长越长,空气输送装置的运行功率越小。此外,不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,在确定第一时长较长时,表明吹扫该溢水壶内氢气时所消耗的时间成本较大。此时,可通过改变空气输送装置的运行功率,来缩短时间成本。具体可基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,确定该预设时长时对应的空气输送装置的运行功率,并控制该空气输送装置以该第一功率运行。这样,在原本确定的第一时长较长时,以较短时长对应的运行功率控制空气输送装置运行,能够尽可能地花费较短的时间成本将将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
在一些实施例中,该第一时长为2s。
一种可能的实现方式中,整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行之后,该方法300还包括:整车控制器控制该空气输送装置停止运行,以及控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀关闭;整车控制器控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开,以使氢气和氧气进入该电堆后发生化学反应。
应理解,上述方案中“整车控制器控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开,以使氢气和氧气进入该电堆后发生化学反应”可理解为电堆启动的过程。
上述技术方案中,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行之后,也就是在该第一时长内空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气之后,才控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开。这样,可使得氢气和氧气进入该电堆进而发生化学反应,化学反应发生的热量使得冷却液体积膨胀进而带动氢气流动到溢水壶中,溢水壶内氢气的浓度也不会很大,降低了溢水壶内引发爆炸反应的风险。
第五种:既控制吹扫阀打开的时长,又控制吹扫阀打开的阀门开度
一种可能的实现方式中,步骤303中的在该温度小于预设温度的情况下,整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器确定该第一时长是否大于预设时长;在该第一时长大于该预设时长的情况下,整车控制器基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,整车控制器确定吹扫阀打开的第二阀门开度;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第二阀门开度打开该第一时长。
应理解,不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与吹扫阀打开的阀门开度呈负相关,同一氢气浓度偏差下,吹扫阀打开的时长越长,第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的阀门开度越小。此外,不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,在确定第一时长较长时,表明吹扫该溢水壶内氢气时所消耗的时间成本较大。此时,可通过改变第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的阀门开度,来缩短时间成本。具体可基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,确定该预设时长时对应的第一吹扫阀和第二吹扫阀打开的第二阀门开度,并控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第二阀门开度打开该第一时长。这样,在原本确定的第一时长较长时,以较短时长对应的第二阀门开度打开第一吹扫阀和第二吹扫阀打开第一时长,能够尽可能地花费较短的时间成本将将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
第六种:既控制吹扫阀打开的阀门开度,又控制空气输送装置的运行功率
一种可能的实现方式中,步骤303中的控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定吹扫阀打开的第三阀门开度;整车控制器基于第三阀门开度、溢水壶内氢气的浓度和空气输送装置运行的最小功率,确定对溢水壶进行吹扫的第三时长;在该第三时长大于该预设时长的情况下,整车控制器基于不同氢气浓度偏差和对应的阀门开度下吹扫阀打开的时长与空气输送装置运行的功率之间的对应关系、该目标浓度偏差、第三阀门开度以及该预设时长,整车控制器确定该空气输送装置运行的第三功率;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第一阀门开度打开,并控制该空气输送装置以该第三功率运行。
应理解,不同氢气浓度偏差和对应的阀门开度下吹扫阀打开的时长与空气输送装置运行的功率呈负相关,同一氢气浓度偏差和对应的阀门开度下,吹扫阀打开的时长越短,空气输送装置运行的功率越大。此外,不同氢气浓度偏差和对应的阀门开度下吹扫阀打开的时长与空气输送装置运行的功率之间的对应关系是提前预设好的。
上述技术方案中,在确定第三阀门开度,以及基于第三阀门开度、溢水壶内氢气的浓度和空气输送装置运行的最小功率,确定对溢水壶进行吹扫的第三时长后,确定第三时长较长时,表明吹扫该溢水壶内氢气时所消耗的时间成本较大。此时,可通过改变空气输送装置运行的功率,来缩短时间成本。具体可基于不同氢气浓度偏差和对应的阀门开度下吹扫阀打开的时长与空气输送装置运行的功率之间的对应关系、该目标浓度偏差、第三阀门开度以及该预设时长,确定该预设时长时对应的空气输送装置运行的第三功率,并控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第三阀门开度打开,并控制该空气输送装置以第三功率运行。这样,在原本确定的第三时长较长时,以较短时长对应的第三功率控制空气输送装置运行,能够尽可能地花费较短的时间成本将将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
在一些实施例中,整车控制器基于第三阀门开度、溢水壶内氢气的浓度和空气输送装置运行的最小功率,确定对溢水壶进行吹扫的第三时长,包括:整车控制器基于第三阀门开度、溢水壶内氢气的浓度和空气输送装置运行的最小功率、不同氢气浓度偏差和对应的空气输送装置运行的功率下吹扫阀打开的阀门开度与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,确定对溢水壶进行吹扫的第三时长。
应理解,不同氢气浓度偏差和对应的空气输送装置运行的功率下吹扫阀打开的阀门开度与吹扫阀打开的时长呈负相关,同一氢气浓度偏差和对应的空气输送装置运行的功率下,吹扫阀打开的阀门开度越小,吹扫阀打开的时长越短。此外,不同氢气浓度偏差和对应的空气输送装置运行的功率下吹扫阀打开的阀门开度与吹扫阀打开的时长之间的对应关系是提前预设好的。
第七种:既控制吹扫阀打开的时长,又控制空气输送装置的运行功率,又控制吹扫阀打开的阀门开度
一种可能的实现方式中,步骤303,包括:在该温度小于该预设温度的情况下,整车控制器基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定吹扫阀打开的第一阀门开度;整车控制器基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该第一阀门开度,确定吹扫阀打开的第四时长;在该第四时长大于该预设时长的情况下,整车控制器基于不同氢气浓度偏差和对应的阀门开度下吹扫阀打开的时长与空气输送装置运行的功率之间的对应关系、该目标浓度偏差、该第一阀门开度以及该预设时长,整车控制器确定该空气输送装置运行的第四功率;整车控制器控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀以该第一阀门开度打开该预设时长,并控制该空气输送装置以该第四功率运行。
上述技术方案中,逐步地对溢水壶内氢气进行吹扫的控制量进行分析,先确定吹扫阀打开的阀门开度,再确定吹扫阀打开的时长(对溢水壶内氢气进行吹扫的时长),在吹扫的时长较长时,再控制空气输送装置运行的功率。这样,在原本确定以第一阀门开度打开第一吹扫阀和第二吹扫阀且以第四时长吹扫时,会导致吹扫的时长很长,对此该方案以较短时长对应的第四功率控制空气输送装置运行,能够尽可能地花费较短的时间成本将将溢水壶内的氢气吹扫干净,将溢水壶内氢气的浓度降到最低。
一种可能的实现方式中,该燃料电池系统还包括散热器和水泵,该散热器通过该水泵与该电堆连接,该方法300还包括:在该温度大于或等于该预设温度的情况下,整车控制器通过该水泵将该电堆内的冷却液流动到该散热器,该散热器用于降低冷却液的温度。
应理解,上述方案可理解为:在该温度大于或等于该预设温度的情况下,通过水泵和散热器对冷却液进行降温的过程。还应理解,在散热器对冷却液的温度进行降低后,可通过水泵将降温后的冷却液回流到电堆内。
上述技术方案中,在冷却液的温度大于或等于预设温度时,若打开第一吹扫阀和/或第二吹扫阀,会导致溢水壶内的冷却液溢出到第二管道,使得需要向电堆内补充冷却液时存在无冷却液可补的情况。因此,可通过与电堆连接的水泵将冷却液抽取到散热器中,以使散热器对冷却液进行降温,并将降温后的冷却液通过水泵回流到该电堆内。
图4是本申请实施例提供的另一种燃料电池系统的结构示意图。
示例性的,图4在图3的基础上新增了散热器、水泵、中冷器和氢气供给系统。其中,散热器和水泵属于冷却系统,中冷器和图4中的空压机属于空气供给系统,空压机是空气输送装置的一种实施方式。具体地,在电堆未启动的情况下,整车控制器通过氢气传感器确定出溢水壶内氢气的浓度大于预设浓度,通过温度传感器确定出电堆内冷却液的温度小于预设温度。整车控制器控制空压机以一定功率运行,并控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开,将外界的空气进行压缩后(得到高温高压的空气),将该高温高压的空气输送至中冷器。中冷器对该高温高压的空气进行降温后,将高压的空气通过第一管道流经溢水壶并通过第二管道排到外界中,以带走溢水壶内的氢气,使得溢水壶内氢气的浓度降低。在电堆未启动的情况下,整车控制器通过氢气传感器确定出溢水壶内氢气的浓度大于预设浓度,通过温度传感器确定出电堆内冷却液的温度大于或等于该预设温度,整车控制器控制水泵将电堆内的冷却液抽取到散热器,使得该散热器对冷却液进行降温后,又通过该水泵使得冷却液回流到该电堆中,以达到降低电堆内冷却液的温度的目的。在该电堆内的冷却液的温度降低到小于该预设温度的情况下,整车控制器再控制空压机以一定功率运行,并控制第一吹扫阀和第二吹扫阀打开。在该溢水壶内的氢气被吹扫之后,整车控制器控制空压机停止运行,并控制第一吹扫阀和第二吹扫阀关闭。整车控制器控制电堆进口处的氢气阀门和氧气阀门打开,以使得氢气供给系统内的氢气进入电堆内,以及空气供给系统内的氧气(通过空压机和中冷器)进入电堆内以使氢气和氧气进入该电堆后发生化学反应,电堆内的氢气和氧气发生电化学反应后会发生热量,通过冷却系统(散热器和水泵)带走该热量。
图5是本申请实施例提供的一种燃料电池系统的控制装置的结构示意图。
示例性的,如图5所示,该燃料电池系统包括溢水壶、电堆和空气输送装置,该溢水壶和该空气输送装置通过第一管道连接,该第一管道上设置有第一吹扫阀,该溢水壶通过第二管道与外界连通,该第二管道上设置有第二吹扫阀,该装置500包括:
确定模块501,用于:
在该电堆未启动的情况下,确定该溢水壶内氢气的浓度;
在该浓度大于预设浓度的情况下,确定该电堆内冷却液的温度;
控制模块502,用于在该温度小于预设温度的情况下,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开,并控制该空气输送装置运行,以使该空气输送装置将空气输送至该第一管道,形成的气流经过该溢水壶并通过该第二管道排出,以带走该溢水壶内的氢气,该预设温度为将该第一吹扫阀和/或该第二吹扫阀打开时该溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
可选地,控制模块502,具体用于:在该温度小于该预设温度的情况下,确定该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差;基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及该目标浓度偏差,确定第一时长;控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长。
可选地,控制模块502,具体还用于:在该温度小于该预设温度的情况下,确定该第一时长是否大于预设时长;在该第一时长大于该预设时长的情况下,基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、该目标浓度偏差以及该预设时长,确定该空气输送装置运行的第一功率;控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行。
可选地,控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀打开该第一时长,并控制该空气输送装置以该第一功率运行之后,该控制模块502,还用于:控制该空气输送装置停止运行,以及控制该第一吹扫阀和该第二吹扫阀关闭;控制该电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开,以使氢气和氧气进入该电堆后发生化学反应。
可选地,控制模块502,具体还用于:在该温度小于该预设温度的情况下,基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该第一吹扫阀打开的第一阀门开度;控制该第一吹扫阀以该第一阀门开度打开。
可选地,控制模块502,具体还用于:基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及该浓度与该预设浓度之间的目标浓度偏差,确定该空气输送装置运行的第二功率;控制该空气输送装置以该第二功率运行。
可选地,该燃料电池系统还包括散热器和水泵,该散热器通过该水泵与该电堆连接,该装置500还包括:处理模块,用于在该温度大于或等于该预设温度的情况下,通过该水泵将该电堆内的冷却液流动到该散热器,该散热器用于降低冷却液的温度。
可选地,该溢水壶内设置有氢气传感器,该确定模块501,用于:确定该氢气传感器中的氧气与该溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流;基于该电流,确定该溢水壶内氢气的浓度。
图6是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
示例性的,如图6所示,该车辆600包括:存储器601、处理器602以及存储在该存储器601中并在处理器602上运行的计算机程序603,其中,该处理器602执行该计算机程序603时,使得该车辆可执行前述介绍的任意一种燃料电池系统的控制方法。
本实施例可以根据上述方法示例对车辆进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中,上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,该车辆可以包括:确定模块、处理模块和控制模块等。需要说明的是,上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
本实施例提供的车辆,用于执行上述一种燃料电池系统的控制方法,因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下,车辆可以包括处理模块、存储模块。其中,处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于车辆执行相互程序代码和数据等。
其中,处理模块可以是处理器或控制器,其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包括一个或多个微处理器组合,数字信号处理(digital signal processing,DSP)和微处理器的组合等等,存储模块可以是存储器。
本实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当该指令在计算机或处理器上运行时,使得该计算机或处理器执行前述介绍的任意一种燃料电池系统的控制方法。
本实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述相关步骤,以实现前述介绍的任意一种燃料电池系统的控制方法。
其中,本实施例提供的车辆、计算机可读存储介质、包含指令的计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种燃料电池系统的控制方法,其特征在于,所述燃料电池系统包括溢水壶、电堆和空气输送装置,所述溢水壶和所述空气输送装置通过第一管道连接,所述第一管道上设置有第一吹扫阀,所述溢水壶通过第二管道与外界连通,所述第二管道上设置有第二吹扫阀,所述方法包括:
在所述电堆未启动的情况下,确定所述溢水壶内氢气的浓度;
在所述浓度大于预设浓度的情况下,确定所述电堆内冷却液的温度;
在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开,并控制所述空气输送装置运行,以使所述空气输送装置将空气输送至所述第一管道,形成的气流经过所述溢水壶并通过所述第二管道排出,以带走所述溢水壶内的氢气,所述预设温度为将所述第一吹扫阀和/或所述第二吹扫阀打开时所述溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开,包括:
在所述温度小于所述预设温度的情况下,确定所述浓度与所述预设浓度之间的目标浓度偏差;
基于浓度偏差与吹扫阀打开的时长之间的对应关系,以及所述目标浓度偏差,确定第一时长;
控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开所述第一时长。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开,并控制所述空气输送装置运行,包括:
在所述温度小于所述预设温度的情况下,确定所述第一时长是否大于预设时长;
在所述第一时长大于所述预设时长的情况下,基于不同氢气浓度偏差下吹扫阀打开的时长与空气输送装置的运行功率之间的对应关系、所述目标浓度偏差以及所述预设时长,确定所述空气输送装置运行的第一功率;
控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开所述第一时长,并控制所述空气输送装置以所述第一功率运行。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开所述第一时长,并控制所述空气输送装置以所述第一功率运行之后,所述方法还包括:
控制所述空气输送装置停止运行,以及控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀关闭;
控制所述电堆进口处的氢气阀门打开和氧气阀门打开,以使氢气和氧气进入所述电堆后发生化学反应。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开,包括:
在所述温度小于所述预设温度的情况下,基于浓度偏差与吹扫阀打开的阀门开度之间的对应关系,以及所述浓度与所述预设浓度之间的目标浓度偏差,确定吹扫阀打开的第一阀门开度;
控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀以所述第一阀门开度打开。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述空气输送装置运行,包括:
基于浓度偏差与空气输送装置的运行功率之间的对应关系,以及所述浓度与所述预设浓度之间的目标浓度偏差,确定所述空气输送装置运行的第二功率;
控制所述空气输送装置以所述第二功率运行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述燃料电池系统还包括散热器和水泵,所述散热器通过所述水泵与所述电堆连接,所述方法还包括:
在所述温度大于或等于所述预设温度的情况下,通过所述水泵将所述电堆内的冷却液流动到所述散热器,所述散热器用于降低冷却液的温度。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述溢水壶内设置有氢气传感器,所述确定所述溢水壶内氢气的浓度,包括:
确定所述氢气传感器中的氧气与所述溢水壶内的氢气发生化学反应后得到的电流;
基于所述电流,确定所述溢水壶内氢气的浓度。
9.一种燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统包括控制器、溢水壶、电堆和空气输送装置,所述溢水壶和所述空气输送装置通过第一管道连接,所述第一管道上设置有第一吹扫阀,所述溢水壶通过第二管道与外界连通,所述第二管道上设置有第二吹扫阀;
所述控制器,用于:
在所述电堆未启动的情况下,确定所述溢水壶内氢气的浓度;
在所述浓度大于预设浓度的情况下,确定所述电堆内冷却液的温度;
在所述温度小于预设温度的情况下,控制所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀打开,并控制所述空气输送装置运行,以使所述空气输送装置将空气输送至所述第一管道,形成的气流经过所述溢水壶并通过所述第二管道排出,以带走所述溢水壶内的氢气,所述预设温度为将所述第一吹扫阀和/或所述第二吹扫阀打开时所述溢水壶内的冷却液不溢出的临界温度。
10.一种车辆,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时,使得所述车辆执行如权利要求1至8中任意一项所述的燃料电池系统的控制方法。
11.一种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中存储有指令,当所述指令在计算机或处理器上运行时,使得所述计算机或处理器执行如权利要求1至8中任意一项所述的燃料电池系统的控制方法。
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CN202410090173.0A CN118039976A (zh) | 2024-01-22 | 2024-01-22 | 燃料电池系统的控制方法、装置、车辆及存储介质 |
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