[發(fā)明專利]一種燃料電池汽車控制系統(tǒng)及其控制方法

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• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108407649A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建祥;華從波;朱增懷;吳義磊;高蒙蒙;初洪超;董宏興;王哲
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60K11/04;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/63
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 周放;江懷勤

1.一種燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

燃料電池散熱系統(tǒng)，所述燃料電池散熱系統(tǒng)包括：第一水泵、燃料電池、第一散熱器、電池控制器和第一溫度傳感器；所述第一水泵、燃料電池和第一散熱器通過管路相連通，形成主路循環(huán)；第一溫度傳感器用于獲取所述燃料電池的第一水溫；所述電池控制器用于根據(jù)所述第一水溫控制所述第一水泵的轉(zhuǎn)速和所述第一散熱器的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；

電機(jī)散熱系統(tǒng)，所述電機(jī)散熱系統(tǒng)包括：第二水泵、電機(jī)、電機(jī)控制器、第二散熱器、整車控制器、元器件組、硬件溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第二水泵、電機(jī)、電機(jī)控制器、元器件組和所述第二散熱器通過管路相連通；所述硬件溫度傳感器用于獲取所述元器件組的硬件溫度，所述電池控制器還用于通過CAN總線將所述硬件溫度傳輸至所述整車控制器；

第二溫度傳感器用于獲取所述電機(jī)散熱系統(tǒng)的第二水溫；

所述硬件溫度傳感器用于分別獲取所述電機(jī)和所述電機(jī)控制器的電機(jī)溫度和電機(jī)控制器溫度；

所述整車控制器用于根據(jù)所獲得的所述硬件溫度、電機(jī)溫度、電機(jī)控制器溫度和所述第二水溫，控制所述第二水泵的轉(zhuǎn)速和所述第二散熱器的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述元器件組包括：電壓變換器、空氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)控制器；

所述硬件溫度傳感器包括：用于獲取所述電壓變換器溫度的電壓變換器溫度傳感器、用于獲取空氣壓縮機(jī)溫度的空氣壓縮機(jī)溫度傳感器、和用于獲取空氣壓縮機(jī)控制器溫度的空氣壓縮機(jī)控制器溫度傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)控制器包括：絕緣柵雙極型晶體管，所述硬件溫度傳感器還包括用于獲取所述絕緣柵雙極型晶體管溫度的晶體管溫度傳感器，所獲取的所述絕緣柵雙極型晶體管溫度為所述電機(jī)控制器溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)控制器并聯(lián)后的回路與所述電機(jī)控制器和所述電壓變換器并聯(lián)后的回路相串接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池散熱系統(tǒng)還包括：膨脹水壺和去離子器，所述膨脹水壺與所述去離子器通過管路連接形成支路循環(huán)，所述支路循環(huán)與所述主路循環(huán)并聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一散熱器的風(fēng)扇和所述第二散熱器的風(fēng)扇均為高低擋風(fēng)扇或者無級變速風(fēng)扇。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高低擋風(fēng)扇包括停止擋、中速擋和高速擋。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一溫度傳感器的數(shù)量為兩個，兩個所述第一溫度傳感器分別設(shè)置于所述燃料電池的進(jìn)水口和出水口；所述第二溫度傳感器設(shè)置于所述第二散熱器的出水口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池散熱系統(tǒng)還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置于所述燃料電池的進(jìn)水口，所述電池控制器用于通過所述壓力傳感器獲取所述燃料電池散熱系統(tǒng)的水路壓力，并將所述水路壓力輸送至駕駛室儀表進(jìn)行實(shí)時顯示。

10.一種如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的燃料電池汽車控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

S1：所述電池控制器獲取所述第一水溫；

S2：預(yù)設(shè)第一范圍、第二范圍和第三范圍；

其中，所述第一范圍為大于第二閾值，所述第二范圍為大于第一閾值且小于等于所述第二閾值，第三范圍為小于等于所述第一閾值；其中，第一閾值小于第二閾值；

S31：若所述第一水溫在所述第一范圍，則輸出第一占空比信號，以控制所述第一水泵在第一供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第一散熱器的風(fēng)扇按照第一轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；

S32：若所述第一水溫在所述第二范圍，則輸出第二占空比信號，以控制所述第一水泵在第二供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第一散熱器的風(fēng)扇按照第二轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；

S33：若所述第一水溫在所述第三范圍，則輸出第三占空比信號，以控制所述第一水泵在第三供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第一散熱器的風(fēng)扇關(guān)閉；

S11：所述整車控制器獲取所述第二水溫；

S12：預(yù)設(shè)第四范圍、第五范圍和第六范圍；

其中，所述第四范圍為大于第四閾值，所述第五范圍為大于第三閾值且小于等于所述第四閾值，第六范圍為小于等于所述第三閾值；其中，第三閾值小于第四閾值；

S131：若所述第二水溫在所述第四范圍，則獲取所述硬件溫度、電機(jī)溫度和所述電機(jī)控制器溫度；

S132：判斷所述硬件溫度、電機(jī)溫度和所述電機(jī)控制器溫度的任一項(xiàng)是否超出各自工作溫度第一限值；

S133：若是，則報(bào)警，若不是，則輸出第四占空比信號，以控制所述第二水泵在第四供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第二散熱器的風(fēng)扇按照第三轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；

S134：繼續(xù)判斷是否超出各自工作溫度的第二限值；

S135：若是，則限制所述燃料電池的發(fā)電量輸出，輸出第四占空比信號，以控制所述第二水泵在第四供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第二散熱器的風(fēng)扇按照第三轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；

S14：若所述第二水溫在所述第五范圍，則輸出第五占空比信號，以控制所述第二水泵在第五供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第二散熱器的風(fēng)扇按照第四轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；

S15：若所述第二水溫在所述第六范圍，則輸出第六占空比信號，以控制所述第二水泵在第六供電頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制所述第二散熱器的風(fēng)扇關(guān)閉。