[發明專利]一種燃料電池電動汽車用鼓風機系統、控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201910945595.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110654250A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 孫磊
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B60L50/70
• 分類號: B60L50/70;H01M8/04089
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王小清

本申請提供的一種燃料電池電動汽車用鼓風機系統、控制方法及裝置，包括：動力電池、多相電機控制器、燃料電池控制器FCU、包含至少兩組三相繞組的電機、鼓風機泵頭以及電堆模組，燃料電池控制器FCU對多相電機控制器進行變頻控制調節，控制各組三相繞組輸出對應的扭矩和轉速，以驅動所述鼓風機泵頭旋轉，在電堆模組的輸入端形成空氣負壓，為電堆模組的燃料電池陰極側提供空氣，保證電堆模組的正常運行。通過本申請提供的系統，當某一組三相繞組發生故障時，其他三相繞組仍能實現整車工作，有效避免鼓風機系統發生故障時，容易造成電堆反應失效，甚至造成電堆損壞的嚴重故障，從而提高了系統安全性能。

技術領域

本申請涉及電動汽車控制技術領域，尤其涉及一種燃料電池電動汽車用鼓風機系統、控制方法及裝置。

背景技術

現有燃料電池車用鼓風機系統，如圖1所示，主要采用直流無刷電機或者三相永磁同步電機驅動風機泵頭，如果風機泵頭用電機或者其控制器發生故障，會造成電堆反應失效，嚴重時會造成電堆損壞，從而降低了系統安全性能。

發明內容

本申請提供了一種燃料電池電動汽車用鼓風機系統、控制方法及裝置，目的在于解決現有技術中如果風機泵頭用電機或者其控制器發生故障，會造成電堆反應失效，嚴重時會造成電堆損壞，從而降低了系統安全性能的問題。

為了實現上述目的，本申請提供了以下技術方案：

一種燃料電池電動汽車用鼓風機系統，包括：動力電池、電機控制器、燃料電池控制器FCU、電機、鼓風機泵頭以及電堆模組，所述電機控制器為多相電機控制器，所述電機為包含至少兩組三相繞組的電機，其中：

所述多相電機控制器的直流母線端與所述動力電池的輸出端相連，所述多相電機控制器的交流輸出端與各組所述三相繞組的定子繞組相連，各組所述三相繞組的轉子繞組通過輸出軸與所述鼓風機泵頭相連；

所述燃料電池控制器FCU對所述多相電機控制器進行變頻控制調節，控制各組所述三相繞組輸出對應的扭矩和轉速，以驅動所述鼓風機泵頭旋轉，在所述電堆模組的輸入端形成空氣負壓，為所述電堆模組的燃料電池陰極側提供空氣。

優選的，所述多相電機控制器和所述多相電機為六相、九相、十二相或十五相。

優選的，所述燃料電池電動汽車用鼓風機系統還包括：

設置在所述鼓風機泵頭的空氣出口端與所述電堆模組的輸入端之間的質量流量傳感器，所述質量流量傳感器用于采集所述鼓風機泵頭出口端的空氣質量流量信號；

設置在所述鼓風機泵頭的空氣出口端與所述電堆模組的輸出端之間的壓差傳感器，所述壓差傳感器用于采集所述電堆模組的空氣出口端和空氣進口端的壓差信號。

一種燃料電池電動汽車用鼓風機控制方法，其特征在于，應用于上述所述的燃料電池電動汽車用鼓風機系統，所述燃料電池電動汽車用鼓風機系統包括：動力電池、多相電機控制器、燃料電池控制器FCU、包含至少兩組三相繞組的電機、鼓風機泵頭、電堆模組、質量流量傳感器和壓差傳感器，該方法包括：

獲取由所述空氣質量流量信號傳感器采集的所述鼓風機泵頭出口端的空氣質量流量信號；

獲取由所述壓差傳感器采集的所述電堆模組的空氣出口端和空氣進口端的壓差信號；

所述燃料電池控制器FCU根據所述空氣質量流量信號和所述壓差信號控制所述鼓風機泵頭的運行狀態，實現閉環控制。

優選的，所述燃料電池控制器FCU根據所述空氣質量流量信號和所述壓差信號控制所述鼓風機泵頭的運行狀態，實現閉環控制，具體為：

根據預設系數、所述空氣質量流量信號和所述壓差信號計算所述鼓風機泵頭的實際輸出功率；