[發明專利]用于控制燃料電池車的進氣的方法和系統

有效

• 申請號: 201410745987.X
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN105098208B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 柳正桓;全淳一;李東勛
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種用于控制燃料電池車的進氣的方法和系統。該方法包括基于駕駛者需求計算燃料電池的基礎進氣值以及基于駕駛者需求計算電動機電流需求值。計算電動機電流需求值的變化率，且通過將電動機電流需求值的變化率乘以增益值來計算補充進氣值。隨后通過將基礎進氣值與補充進氣值相加來計算最終進氣值。以最終進氣值操作燃料電池的進氣系統的鼓風機。

技術領域

本發明大體涉及用于控制燃料電池車的進氣的方法和系統，以超前保持特定量的氣流，從而在燃料電池的輸出功率增加時供應更穩定的輸出功率。

背景技術

對于燃料電池車的商業化，重要的是保持基本上穩定的輸出功率性能和相當于內燃機車輛的發動機的耐久性的燃料電池的耐久性。為了增加輸出功率穩定性，應針對目標輸出功率穩定地供應特定量的氣流。由于使用鼓風機的空氣供應很慢，所以當輸出功率在未保持特定量的氣流的情況下增加時因較慢的空氣供應可能發生耐久性退化和輸出功率性能降低。因此需要超前(例如，在輸出功率增加之前，以防止耐久性退化和輸出功率性能降低)保持特定量的氣流。在超前供應空氣時，應避免過多的空氣供應，過多的空氣供應可能導致燃料電池耗盡(dry-out)和耐久性退化。

因此，燃料電池車超前保持特定量的氣流，從而更穩定地增加燃料電池的輸出功率并確保車輛的加速性能。另外，燃料電池車通過優化空氣供應來避免燃料電池的空氣短缺或過多空氣供應從而改善耐久性。

在相關技術中，配備有額外電池的燃料電池混合動力車使用估計的燃料電池電流值來供應空氣，該估計的燃料電池電流值通過從電動機所需的電流值減去電池輔助的電流值而獲得。電動機所需的電流值使用電動機輸出圖基于電動機扭矩命令值來計算。當電動機需求圖由于電動機產品的變化而不準確時，可能發生過多的空氣供應或空氣短缺。這種情況可能在感應電動機中發生。特別地，在感應電動機中，當輸出功率隨轉子的溫度而改變時，可能難以獲得準確的電動機圖?；陔姵囟阉璧墓β柿康陌l明，在不考慮鼓風機的較慢速度的空氣供應的情況下，可能無法滿足車輛的加速性能。

前述內容僅旨在幫助理解本發明的背景技術，而不旨在表明本發明落在本領域技術人員已知的相關技術的范圍內。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于控制燃料電池車的進氣的方法和系統，以超前保持特定量的氣流，從而在燃料電池的輸出功率增加時供應更穩定的輸出功率。

因此，用于控制燃料電池車的進氣的方法可包括：基于駕駛者需求計算基礎進氣值；根據駕駛者需求計算電動機電流需求值(即，電動機所需的電流值)；計算電動機電流需求值的變化率；通過將電動機電流需求值的變化率乘以增益值來計算補充進氣值；通過將基礎進氣值與補充進氣值相加來計算最終進氣值；以及以最終進氣值操作燃料電池的進氣系統的鼓風機。

補充計算中的增益值可根據車速而增加或減小。另外，補充計算中的增益值可通過數據圖獲得，車速輸入到該數據圖，且從該數據圖輸出增益值。補充計算中的增益值可與車速成比例，且補充進氣值可在補充計算中通過將電動機電流需求值的變化率乘以增益值，然后乘以電動機電流誤差值來計算。

電動機電流誤差值可為電動機電流需求值與電動機電流值之間的差值。電動機電流誤差值可通過將電動機電流需求值與電動機電流值之間的差值除以電動機電流需求值而歸一化。在補充計算中，補充進氣值可通過將電動機電流需求值的變化率乘以增益值，然后乘以電動機電流誤差值來計算，增益值可根據車速增加或減小。另外，補充計算中的增益值可與車速成比例。電動機電流誤差值可通過將電動機電流需求值與電動機電流值之間的差值除以電動機電流需求值而歸一化。