[發(fā)明專利]燃料電池陰極閥破冰失速轉(zhuǎn)矩能力的識(shí)別和映射

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010946761.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112491312A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.A.小鮑威爾斯;R.維亞斯;S.G.普洛斯;A.V.加雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02P7/28
• 分類號(hào): H02P7/28;H01M8/04223;H01M8/04225
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張一舟;王瑋

一種用于識(shí)別和映射燃料電池陰極閥的最大瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩能力的方法，其包括：將電動(dòng)馬達(dá)的溫度維持在預(yù)定溫度，其中預(yù)定溫度等于或小于水的冰點(diǎn)（0℃），并且電動(dòng)馬達(dá)包括馬達(dá)電刷、換向器極、定子、相對(duì)于定子可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及聯(lián)接到轉(zhuǎn)子的軸；鎖定電動(dòng)馬達(dá)的軸，使得軸不能旋轉(zhuǎn)，從而將軸固定在鎖定位置；將電動(dòng)馬達(dá)的軸安裝到測(cè)力計(jì)；向電動(dòng)馬達(dá)供應(yīng)電能；監(jiān)測(cè)電動(dòng)馬達(dá)的瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩；和監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子電阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及燃料電池陰極閥破冰失速轉(zhuǎn)矩能力的識(shí)別和映射。

背景技術(shù)

在冷凍溫度條件下，冷凝和濕氣有利于在燃料電池的燃料電池陰極閥的關(guān)閉的閥葉片和孔上形成冰，從而導(dǎo)致燃料電池陰極閥鎖定狀態(tài)。當(dāng)車輛處于切斷狀態(tài)時(shí)，燃料電池陰極閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在車輛從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為接通狀態(tài)的同時(shí)，燃料電池陰極閥應(yīng)該從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開(kāi)狀態(tài)。為了成功起動(dòng)燃料電池車輛，需要最小的燃料電池陰極閥失速轉(zhuǎn)矩以確保在閥葉片處破冰。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)涉及燃料電池燃料電池陰極閥破冰失速轉(zhuǎn)矩能力的識(shí)別和映射。通過(guò)采用該方法，可確定在燃料電池陰極閥處始終如一地打破冰所需的最小轉(zhuǎn)矩。這樣，燃料電池陰極閥可使用該識(shí)別出的最小轉(zhuǎn)矩來(lái)控制，以始終如一地打破形成在燃料電池陰極閥上的冰，從而避免當(dāng)車輛從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為接通狀態(tài)時(shí)燃料電池車輛中的非起動(dòng)狀態(tài)。

在本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種方法用于識(shí)別和映射燃料電池陰極閥的最大瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩能力。該方法可包括以下步驟：將電動(dòng)馬達(dá)的溫度維持在預(yù)定溫度，其中該預(yù)定溫度等于或小于水的冰點(diǎn)，并且電動(dòng)馬達(dá)包括馬達(dá)電刷、換向器極、定子、相對(duì)于定子可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及聯(lián)接到轉(zhuǎn)子的軸；鎖定電動(dòng)馬達(dá)的軸，使得軸不能旋轉(zhuǎn)，從而將軸固定在鎖定位置；將電動(dòng)馬達(dá)的軸安裝到測(cè)力計(jì)；向電動(dòng)馬達(dá)供應(yīng)電能；經(jīng)由測(cè)力計(jì)監(jiān)測(cè)電動(dòng)馬達(dá)的瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩，同時(shí)向電動(dòng)馬達(dá)供應(yīng)電能，并且同時(shí)將電動(dòng)馬達(dá)的溫度維持在預(yù)定溫度達(dá)預(yù)定時(shí)間量；在向電動(dòng)馬達(dá)供應(yīng)電能的同時(shí)以及在將電動(dòng)馬達(dá)的溫度維持在預(yù)定溫度達(dá)預(yù)定時(shí)間量的同時(shí)，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子電阻；解鎖電動(dòng)馬達(dá)的軸；沿旋轉(zhuǎn)方向?qū)㈦妱?dòng)馬達(dá)的軸旋轉(zhuǎn)預(yù)定機(jī)械度數(shù)；以及重復(fù)鎖定軸、監(jiān)測(cè)瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩、監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子電阻、解鎖軸以及旋轉(zhuǎn)軸預(yù)定次數(shù)，以確定打破在燃料電池陰極閥上形成的冰所需的最小轉(zhuǎn)矩。預(yù)定次數(shù)是以旋轉(zhuǎn)機(jī)械度計(jì)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的兩個(gè)完整周期。

維持電動(dòng)馬達(dá)的溫度可包括將電動(dòng)馬達(dá)放置在熱室內(nèi)。預(yù)定溫度可為零下三十?dāng)z氏度。預(yù)定時(shí)間量可為一秒鐘。預(yù)定機(jī)械度數(shù)可為一度。監(jiān)測(cè)電動(dòng)馬達(dá)的瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩可包括識(shí)別預(yù)定時(shí)間量期間的最大失速轉(zhuǎn)矩。

監(jiān)測(cè)電動(dòng)馬達(dá)的瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩可包括識(shí)別預(yù)定時(shí)間量期間的最小失速轉(zhuǎn)矩。該方法還可包括經(jīng)由數(shù)據(jù)采集單元計(jì)算預(yù)定時(shí)間量期間的失速。監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子電阻可包括識(shí)別預(yù)定時(shí)間量期間的最大轉(zhuǎn)子電阻。監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子電阻可包括識(shí)別預(yù)定時(shí)間量期間的最小轉(zhuǎn)子電阻。

該方法還可包括經(jīng)由數(shù)據(jù)采集單元計(jì)算預(yù)定時(shí)間量期間的平均轉(zhuǎn)子電阻。該方法還可包括經(jīng)由數(shù)據(jù)采集單元計(jì)算最大失速轉(zhuǎn)矩和最小失速轉(zhuǎn)矩之間的差值。該方法還可包括經(jīng)由數(shù)據(jù)采集單元計(jì)算最大轉(zhuǎn)子電阻和最小轉(zhuǎn)子電阻。

該方法還可包括經(jīng)由數(shù)據(jù)采集單元，根據(jù)最小失速轉(zhuǎn)矩和最大失速轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算打破在燃料電池陰極閥上形成的冰所需的最小轉(zhuǎn)矩。該方法還可包括使用打破形成在燃料電池陰極閥上的冰所需的最小轉(zhuǎn)矩來(lái)控制電動(dòng)馬達(dá)，以始終如一地打破形成在燃料電池陰極閥上的冰。

本教導(dǎo)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖對(duì)如所附權(quán)利要求書中限定的用于實(shí)行本教導(dǎo)的最佳模式和其他實(shí)施例中的一些的詳細(xì)描述中變得明顯。

本發(fā)明還包括以下方案：

方案1. 一種用于識(shí)別和映射燃料電池陰極閥的最大瞬時(shí)失速轉(zhuǎn)矩能力的方法，其包括：

將電動(dòng)馬達(dá)的溫度維持在預(yù)定溫度，其中所述預(yù)定溫度等于或小于水的冰點(diǎn)，并且所述電動(dòng)馬達(dá)包括馬達(dá)電刷、換向器極、定子、相對(duì)于所述定子可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子的軸；

鎖定所述電動(dòng)馬達(dá)的所述軸，使得所述軸不能旋轉(zhuǎn)，從而將所述軸固定在鎖定位置；