[發明專利]燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統及熱管理方法

有效

• 申請號: 202010933232.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112018409B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 石建珍;龐錦建;譚少軍;劉豹
• 申請（專利權）人: 佛山市飛馳汽車科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04014
• 分類號: H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04701;B60L58/33
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統，其特征在于：包括水泵、冷凝器、散熱風扇、整車控制器和燃料電池，所述燃料電池的出水口、冷凝器、水泵、燃料電池的入水口依次連通形成循環通道，所述散熱風扇設置在冷凝器附近，所述散熱風扇用于給冷凝器提供冷卻氣流，所述整車控制器分別與燃料電池、散熱風扇、冷凝器、水泵信號連接；所述整車控制器用于采集燃料電池入口溫度、燃料電池出口溫度、燃料電池電壓、燃料電池電流和室外溫度，并根據燃料電池入口溫度、室外溫度和燃料電池電流對應的燃料電池需求溫度處理得到散熱風扇的需求轉速調節信號，同時將散熱風扇的需求轉速調節信號發送至散熱風扇上并控制散熱風扇相應工作與停止，用于控制冷凝器、水泵的工作與停止；

其中，所述散熱風扇的需求轉速調節信號的確定方法具體為：

a、整車控制器根據當前的燃料電池電流與室外溫度查燃料電池電流、室外溫度與散熱風扇的初始轉速調節信號的對應表得到散熱風扇的初始轉速調節信號PWM1；

b、整車控制器將得到的當前的燃料電池入口溫度減去當前的燃料電池電流對應的燃料電池需求溫度得到差值A，將差值A除以當前的燃料電池電流對應的燃料電池需求溫度得到偏差率P，將偏差率P乘以根據當前燃料電池電流得到的校正系數M得到散熱風扇的校正轉速調節信號PWM2，間隔一定時間t1，將散熱風扇的校正轉速調節信號PWM2取值為0，再間隔一定時間t1，散熱風扇的校正轉速調節信號PWM2恢復為原值，其中時間t1為10～15s，如此反復循環；c、整車控制器將散熱風扇的初始轉速調節信號PWM1與散熱風扇的校正轉速調節信號PWM2相加得到散熱風扇的需求轉速調節信號PWM3。

2.如權利要求1所述的燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統，其特征在于：還包括補水箱，所述補水箱與循環通道相連通，所述補水箱用于往循環通道內充入水，所述補水箱為常開狀態。

3.如權利要求1所述的燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統，其特征在于：若燃料電池電流小于100A，則校正系數取值為3；若燃料電池電流大于等于100A，則校正系數取值為5。

4.如權利要求3所述的燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統，其特征在于：所述燃料電池電流、室外溫度與散熱風扇的初始轉速調節信號的對應表預先存入整車控制器中，該對應表的標定方法具體為：先確定某個室外溫度，再確定某個燃料電池電流，之后通過燃料電池電流查燃料電池電流與燃料電池需求溫度的對應表得到燃料電池需求溫度，接著將散熱風扇的轉速調節信號從10％每隔10～60s增加5％，分別記錄各散熱風扇的轉速調節信號對應的燃料電池入口溫度，將燃料電池入口溫度與燃料電池需求溫度相等時所對應的散熱風扇的轉速調節信號作為該室外溫度、該燃料電池電流下的散熱風扇的初始轉速調節信號；改變燃料電池電流，按相同的步驟得到該室外溫度、不同燃料電池電流下的散熱風扇的初始轉速調節信號；改變室外溫度，按相同的步驟得到不同室外溫度、不同燃料電池電流下的散熱風扇的初始轉述調節信號，將獲取到的數據建立燃料電池電流、室外溫度與散熱風扇的初始轉速調節信號的對應表。

5.一種燃料電池公交車中的燃料電池熱管理方法，其特征在于：使用如權利要求1～4任一所述的燃料電池公交車中的燃料電池熱管理系統對燃料電池進行熱管理，若當前的燃料電池出口溫度超過第一設定溫度，則整車控制器控制水泵、冷凝器和散熱風扇開始工作，同時根據燃料電池入口溫度、室外溫度和燃料電池電流對應的燃料電池需求溫度處理得到散熱風扇的需求轉速調節信號，并將散熱風扇的需求轉速調節信號發送至散熱風扇上，控制散熱風扇按散熱風扇的需求轉速調節信號工作，在燃料電池出口溫度低于第二設定溫度時，整車控制器控制水泵、冷凝器和散熱風扇停止工作。

6.如權利要求5所述的燃料電池公交車中的燃料電池熱管理方法，其特征在于：所述第一設定溫度為50～55℃，所述第二設定溫度為35～45℃。