[發(fā)明專利]一種基于環(huán)境溫度的燃料電池氫能汽車的溫度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011554243.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112701330B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳帥;郝義國;田杰安;汪江
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: H01M8/04313
• 分類號: H01M8/04313;H01M8/0432;H01M8/04701;B60L58/32;H01M8/04007
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本發(fā)明公開了一種基于環(huán)境溫度的燃料電池氫能汽車的溫度控制方法，溫度控制系統(tǒng)包括電子節(jié)溫器、散熱風(fēng)扇、水溫傳感器和外溫傳感器，所述電子節(jié)溫器、散熱風(fēng)扇和水溫傳感器均設(shè)置在所述氫能汽車的冷卻管路上，所述外溫傳感器設(shè)置所述氫能汽車的車身上，且其與熱管理控制器連接，所述溫度控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度分別計算所述散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和所述電子節(jié)溫器角度的補償量。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過引入環(huán)境溫度變量，并根據(jù)車輛狀態(tài)、時間周期采集環(huán)境溫度，從而根據(jù)環(huán)境溫度計算風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、節(jié)溫器角度的補償量，以調(diào)整水溫?風(fēng)速轉(zhuǎn)速、水溫?電子節(jié)溫器角度的對應(yīng)關(guān)系，從而實現(xiàn)在不同環(huán)境溫度下的控制邏輯，以使燃料電池性能更加優(yōu)越。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于環(huán)境溫度的燃料電池氫能汽車的溫度控制方法。

背景技術(shù)

隨著燃料電池技術(shù)的逐步成熟，燃料電池技術(shù)在汽車上的運用逐漸增多，但由于燃料電池本身特性原因，相對于傳統(tǒng)汽車有更多的限制。其中，燃料電池對溫度特別敏感。隨著水溫由低到高，燃料電池效率會逐步提升，但水溫超過某一限制(一般80℃)，又會影響催化劑，影響反應(yīng)效率。因此，一般燃料電池工作溫度范圍要求70-80℃，相對于傳統(tǒng)燃油車，溫度范圍更窄。

燃料電池前端冷卻換熱與傳統(tǒng)燃油車一樣，都是利用環(huán)境溫度與冷卻液的溫差，加上風(fēng)流動強制對流換熱。相同的車輛狀態(tài)下，不同的環(huán)境溫度換熱效果差異很大。中國幅員遼闊，南北四季溫度差異較大，若以同樣的溫度控制邏輯控制節(jié)溫器和風(fēng)速轉(zhuǎn)速，勢必造成水溫波動明顯，不易穩(wěn)定。

因此，為了更加精準(zhǔn)的控制燃料電池冷卻系統(tǒng)水溫，設(shè)計不同環(huán)境溫度下冷卻系統(tǒng)控制邏輯，以達到更加優(yōu)越的燃料電池性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于環(huán)境溫度的燃料電池氫能汽車的溫度控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于環(huán)境溫度的燃料電池氫能汽車的溫度控制方法，溫度控制系統(tǒng)包括電子節(jié)溫器、散熱風(fēng)扇、水溫傳感器和外溫傳感器，所述電子節(jié)溫器、散熱風(fēng)扇和水溫傳感器均設(shè)置在所述氫能汽車的冷卻管路上，所述外溫傳感器設(shè)置所述氫能汽車的車身上，且其與熱管理控制器連接，所述溫度控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度分別計算所述散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和所述電子節(jié)溫器角度的補償量；

所述散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的計算公式為：其中T為環(huán)境溫度；T₀為基準(zhǔn)環(huán)境溫度；T_w為冷卻管路上冷卻水的水溫；V(T_w)為T_w時散熱風(fēng)扇對應(yīng)的轉(zhuǎn)速值；為基準(zhǔn)環(huán)境溫度T₀情況下，T_w與散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速V的函數(shù)關(guān)系；K_τ為V(T₀)函數(shù)關(guān)系系數(shù)；f_t(T)為環(huán)境溫度T與時間t的周期函數(shù)；V(f_t(T)-T₀)為T和T₀的溫差與散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系；為V(f_t(T)-T₀)函數(shù)關(guān)系系數(shù)；

所述電子節(jié)溫器角度的補償量計算公式為：其中θ(T_w)為T_w時電子節(jié)溫器對應(yīng)的角度值；為基準(zhǔn)環(huán)境溫度T₀情況下，T_w與電子節(jié)溫器角度的函數(shù)關(guān)系；K_ρ為θ(T_w)函數(shù)關(guān)系系數(shù)；f_t(T)為環(huán)境溫度與時間的周期函數(shù)；θ(f_t(T)-T₀)為T與基和T₀的溫差與電子節(jié)溫器角度的函數(shù)關(guān)系；K_σ為θ(f_t(T)-T₀)函數(shù)關(guān)系系數(shù)。