[發(fā)明專利]一種兼容不同功率電堆的燃料電池溫度控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110283590.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113078334B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高艷;陳彥志;殷聰;喬澤敏;宋亞婷;曹繼申;李凱;湯浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/04014
• 分類號(hào): H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04701;H01M8/04992
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種兼容不同功率電堆的燃料電池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC下位機(jī)溫度控制單元、上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制單元、循環(huán)水回路和電子負(fù)載；所述循環(huán)水回路包括循環(huán)水、入堆溫度傳感器、出堆溫度傳感器、水箱、水泵、流量傳感器、加熱器、環(huán)翅式散熱器、高功率散熱風(fēng)扇和低功率散熱風(fēng)扇；

所述PLC下位機(jī)溫度控制單元用于監(jiān)測(cè)入堆溫度傳感器、出堆溫度傳感器和流量傳感器的檢測(cè)信息，及電子負(fù)載功率，并控制加熱器、高功率散熱風(fēng)扇和低功率散熱風(fēng)扇的工作狀態(tài)；

所述上位機(jī)監(jiān)測(cè)控制單元用于顯示并存儲(chǔ)PLC下位機(jī)溫度控制單元監(jiān)測(cè)的檢測(cè)信息，發(fā)送設(shè)定測(cè)試溫度T_s的命令；

所述循環(huán)水回路中的循環(huán)水從水箱流出后，經(jīng)環(huán)翅式散熱器、流量傳感器、水泵、入堆溫度傳感器、燃料電池電堆和出堆溫度傳感器流入水箱，加熱器與水箱相連，高功率散熱風(fēng)扇和低功率散熱風(fēng)扇分別與環(huán)翅式散熱器相連；

所述PLC下位機(jī)溫度控制單元根據(jù)電子負(fù)載功率計(jì)算得到燃料電池電堆所需散熱功率，以判斷燃料電池溫度控制系統(tǒng)的工作模式：

當(dāng)散熱功率小于低功率散熱風(fēng)扇的額定散熱功率時(shí)，為低功率模式；當(dāng)入堆溫度傳感器檢測(cè)的燃料電池電堆的入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T＜T_s，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制加熱器開(kāi)啟；當(dāng)入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T≥T_s，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制加熱器關(guān)閉，低功率散熱風(fēng)扇開(kāi)啟，通過(guò)溫度控制算法調(diào)節(jié)燃料電池電堆溫度為設(shè)定測(cè)試溫度T_s；

當(dāng)散熱功率大于等于低功率散熱風(fēng)扇的額定散熱功率時(shí)，為高功率模式；當(dāng)入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T＜T_s-1，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制加熱器開(kāi)啟；當(dāng)入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T_s-1≤T＜T_s，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制加熱器關(guān)閉；當(dāng)入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T_s≤T＜T_s+1，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制低功率散熱風(fēng)扇開(kāi)啟，通過(guò)溫度控制算法調(diào)節(jié)燃料電池電堆溫度為設(shè)定測(cè)試溫度T_s；當(dāng)入堆溫度T和設(shè)定測(cè)試溫度T_s滿足T≥T_s+1，PLC下位機(jī)溫度控制單元控制低功率散熱風(fēng)扇關(guān)閉，高功率散熱風(fēng)扇開(kāi)啟，將高功率散熱風(fēng)扇的功率設(shè)置為固定值，調(diào)節(jié)燃料電池電堆溫度為設(shè)定測(cè)試溫度T_s。