[發明專利]氫氧燃料電池汽車超高速電動空氣壓縮機的擴穩控制方法

有效

• 申請號: 202011509892.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112582646B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 周稼銘;何洪文;李建威;衣豐艷;胡東海;衣杰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04111;H01M8/0438;H01M8/04746;B60L50/70;B60L58/30
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

本發明公開了一種氫氧燃料電池汽車超高速電動空氣壓縮機的擴穩控制方法，所述擴穩控制方法包括如下步驟，S1，根據當前車輛工況，獲取所需要空氣的進氣壓力值，并將所需要空氣的進氣壓力值記為第一壓力值；S2，獲取當前網管的空氣壓力值和二級空氣壓縮機的出口壓力值；并將網管的空氣壓力值記為第二壓力值，將二級空氣壓縮機的出口壓力值記為第三壓力值；S3，判斷第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值的關系，并根據該關系對電動空壓機進行控制。本發明能夠保證高速電動空壓機在高速轉動時的穩定性。

技術領域

本發明涉及用于燃料電池汽車的空壓機控制領域，特別是一種氫氧燃料電池汽車超高速電動空氣壓縮機的擴穩控制方法。

背景技術

作為新能源汽車中最清潔的車輛，燃料電池汽車目前已經開始應用于實際。

氫氧燃料電池，是通過氫氣與氧氣發生非燃燒形式的化學反應，來產生電能，并將其作為驅動汽車的能源。對于氫氣，采用高壓罐裝的方式進行供氫，而對于氧氣，為了節約成本，直接使用空壓機對空氣進行壓縮后進行供氣。由于氫氣在空氣中只占20％左右，在使用空壓機進行壓縮后供氣的時候，就需要壓縮大量的空氣。這就要求氫氧燃料電池汽車上的空壓機具有較高的轉速，通常，這一轉速需要達到數萬轉每分，而在一些大功率的汽車上，空壓機的轉速通常需要達到十余萬轉每分鐘。

而超高的轉速會給空壓機帶來一系列的問題，諸如摩擦阻力、散熱等問題。其中，較為重要的一個問題是喘振問題。在超高速空壓機上，更容易首先喘振問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種氫氧燃料電池汽車超高速電動空氣壓縮機的擴穩控制方法，以解決現有技術中的不足，它能夠保證高速電動空壓機在高速轉動時的穩定性。

本發明提供了一種氫氧燃料電池汽車超高速電動空氣壓縮機的擴穩控制方法，其特征在于：所述方法應用于一擴穩控制系統：

該擴穩控制系統包括一級空氣壓縮機、二級空氣壓縮機、緩沖罐和與氫氧燃料電池連接的網管；

所述一級空氣壓縮機的出口與所述二級空氣壓縮機的進口連通；

所述二級空氣壓縮機的出口分別與所述緩沖罐、所述網管連接；

所述緩沖罐與所述網管連通；所述緩沖罐與所述網管之間連接有出口壓力能夠被調節的減壓閥；

所述擴穩控制方法包括如下步驟，

S1，根據當前車輛工況，獲取所需要空氣的進氣壓力值，并將所需要空氣的進氣壓力值記為第一壓力值；

S2，獲取當前網管的空氣壓力值和二級空氣壓縮機的出口壓力值；并將網管的空氣壓力值記為第二壓力值，將二級空氣壓縮機的出口壓力值記為第三壓力值；

S3，判斷第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值的關系：

第一情況下，第一壓力值＜第二壓力值＜第三壓力值；

第二情況下，第一壓力值＜第三壓力值＜第二壓力值；

第三情況下，第二壓力值＜第一壓力值＜第三壓力值；

第四情況下，第三壓力值＜第一壓力值＜第二壓力值；

第五情況下，第三壓力值＜第二壓力值＜第一壓力值；

第六情況下，第二壓力值＜第三壓力值＜第一壓力值；

在第一情況和第二情況下，調節所述減壓閥出口的壓力至第一壓力值；斷開二級空氣壓縮機與網管之間的通路，并連通所述二級空氣壓縮機及緩沖罐，同時，控制所述二級空氣壓縮機降低轉速，直到所述第三壓力與所述第一壓力值相等后；連通所述二級空氣壓縮機與所述網管之間的管路，并斷開所述二級空氣壓縮機與所述緩沖罐之間的管路，斷開所述二級空氣壓縮機與所述緩沖罐之間的管路；