[發(fā)明專利]燃料電池溫度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110561102.0
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113410491B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石建珍;劉豹
• 申請（專利權(quán)）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;H01M8/0432;H01M8/04701;B60L58/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種燃料電池溫度控制方法，其特征在于：按以下步驟進行：

ⅠVCU實時獲取當前環(huán)境溫度，并按公式(1)計算得到實時溫度補償系數(shù)T_K，VCU根據(jù)當前燃料電池輸出功率查燃料電池輸出功率與風(fēng)扇占空比對應(yīng)表得到當前燃料電池輸出功率對應(yīng)的風(fēng)扇占空比，將當前燃料電池輸出功率對應(yīng)的風(fēng)扇占空比與實時溫度補償系數(shù)相乘得到當前環(huán)境溫度下當前燃料電池輸出功率下的風(fēng)扇占空比；

其中，T_now為當前環(huán)境溫度，T_cal為標定時環(huán)境溫度；

ⅡVCU根據(jù)實時采集到的燃料電池實際溫度與燃料電池目標溫度的差值經(jīng)PID處理后得到PID控制補償?shù)娘L(fēng)扇占空比；

Ⅲ建立熱管理水溫變化預(yù)測方程(2)，并對熱管理水溫變化預(yù)測方程(2)進行一定時間t的離散化處理得到散熱系統(tǒng)的散熱強度與散熱系統(tǒng)中冷卻液的溫度變化率之間的對應(yīng)關(guān)系，并獲得一定時間t內(nèi)的風(fēng)扇總占空比，根據(jù)一定時間t內(nèi)的風(fēng)扇總占空比求得模型預(yù)測的風(fēng)扇平均占空比，確定散熱系統(tǒng)中冷卻液的溫度變化率與模型預(yù)測的風(fēng)扇平均占空比的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)散熱系統(tǒng)中冷卻液的溫度變化率與模型預(yù)測的風(fēng)扇平均占空比的關(guān)系及冷卻系統(tǒng)中冷卻液的當前溫度與冷卻系統(tǒng)中冷卻液的目標溫度的差值預(yù)測得到模型預(yù)測的應(yīng)該輸出的風(fēng)扇占空比；

其中，m為散熱系統(tǒng)中冷卻液的質(zhì)量，C_p為散熱系統(tǒng)中冷卻液的比熱容，dT/dt為一定時間t內(nèi)散熱系統(tǒng)中冷卻液的溫度變化率，I為燃料電池實時電流，U₀為燃料電池開路電壓，U為燃料電池實時電壓，A為散熱系統(tǒng)的有效散熱面積，h為散熱系統(tǒng)的散熱強度，T為散熱系統(tǒng)中冷卻液的實時溫度，T₀為當前環(huán)境溫度；

Ⅳ將步驟Ⅰ得到的當前環(huán)境溫度下當前燃料電池輸出功率下的風(fēng)扇占空比、步驟Ⅱ得到的PID控制補償?shù)娘L(fēng)扇占空比和步驟Ⅲ得到的模型預(yù)測的應(yīng)該輸出的風(fēng)扇占空比相加得到風(fēng)扇最終占空比，散熱系統(tǒng)的風(fēng)扇控制器按該風(fēng)扇最終占空比控制風(fēng)扇工作以控制燃料電池溫度。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池溫度控制方法，其特征在于：所述步驟Ⅰ中，燃料電池輸出功率與風(fēng)扇占空比對應(yīng)表預(yù)先存入VCU中。

3.如權(quán)利要求1或2所述的燃料電池溫度控制方法，其特征在于：所述步驟Ⅰ、步驟Ⅱ和步驟Ⅲ同步進行。

4.如權(quán)利要求1或2所述的燃料電池溫度控制方法，其特征在于：所述步驟Ⅲ中，時間t為5s。

5.如權(quán)利要求3所述的燃料電池溫度控制方法，其特征在于：所述步驟Ⅲ中，時間t為5s。