[發明專利]一種燃料電池熱管理系統散熱風扇控制方法

有效

• 申請號: 202110677968.8
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113540507B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 徐彬;徐煜;吳敏;黃俊偉;李順然
• 申請（專利權）人: 蘇州市華昌能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04014;H01M8/0432;H01M8/04701;H01M8/04992
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 劉鑫

1.一種燃料電池熱管理系統散熱風扇控制方法，其特征在于：將當前冷卻液進堆溫度值與設定冷卻液進堆溫度值的第一溫差值劃分為正值區間和負值區間，所述正值區間包括N個依次排列的第一子區間，所述負值區間包括N個依次排列的第二子區間；

在每個所述第一子區間和每個所述第二子區間中，分別根據當前冷卻液進堆溫度值與上一時間冷卻液進堆溫度值的第二溫差值，對應調節風扇開度：

若所述第二溫差值為零，保持所述風扇開度；

若所述第二溫差值為正，增加所述風扇開度，所述第二溫差值越大，所述風扇開度增幅越大；

若所述第二溫差值為負，減小所述風扇開度，所述第二溫差值越小，所述風扇開度減幅越大；

沿正向排列的N個所述第一子區間與沿負向排列的N個所述第二子區間一一對應，相互對應的任意一組所述第一子區間和所述第二子區間中，所述第一子區間中所述風扇開度增幅與所述第二子區間中所述風扇開度減幅相同，所述第一子區間中所述風扇開度減幅與所述第二子區間中所述風扇開度增幅相同；

在每個所述第一子區間中，所述風扇開度增幅大于等于其開度減幅，在每個所述第二子區間中，所述風扇開度減幅大于等于其開度增幅。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池熱管理系統散熱風扇控制方法，其特征在于：所述第一溫差值越小，所述風扇開度增幅和減幅越小；所述第一溫差值越大，所述風扇開度增幅和減幅越大。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池熱管理系統散熱風扇控制方法，其特征在于：相互對應的任意一組所述第一子區間和所述第二子區間中，兩者的區間長度相同。

4.根據權利要求1所述的一種燃料電池熱管理系統散熱風扇控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：啟動風扇前，先判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于設定冷卻液進堆溫度值T_set，若成立，則按照S2執行；否則按照S22執行；

S2：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去設定冷卻液進堆溫度值T_set是否小于溫差常量T₁，若成立，則按照S3執行；否則按照S7執行；

S3：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S4執行；否則按照S5執行；

S4：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₁，然后按照S1執行；

S5：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S6執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S6：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₁，然后按照S1執行；

S7：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去設定冷卻液進堆溫度值T_set是否小于溫差常量T₂，若成立，則按照S8執行；否則按照S12執行；

S8：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S9執行；否則按照S10執行；

S9：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₄，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₃，然后按照S1執行；

S10：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S11執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S11：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₁，然后按照S1執行；

S12：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去設定冷卻液進堆溫度值T_set是否小于溫差常量T₃，若成立，則按照S13執行；否則按照S17執行；

S13：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S14執行；否則按照S15執行；

S14：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₆，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₅，然后按照S1執行；

S15：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S16執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S16：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₄，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₃，然后按照S1執行；

S17：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去設定冷卻液進堆溫度值T_set是否小于溫差常量T₄，若成立，則按照S18執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為風扇開度最大值P_max，然后按照S1執行；

S18：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S19執行；否則按照S20執行；

S19：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₈，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₇，然后按照S1執行；

S20：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S21執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S21：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₆，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₅，然后按照S1執行；

S22：判斷設定冷卻液進堆溫度值T_set減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于溫差常量T₁，若成立，則按照S23執行；否則按照S27執行；

S23：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S24執行；否則按照S25執行；

S24：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₁，然后按照S1執行；

S25：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S26執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S26：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₁，然后按照S1執行；

S27：判斷設定冷卻液進堆溫度值T_set減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于溫差常量T₂，若成立，則按照S28執行；否則按照S32執行；

S28：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S29執行；否則按照S30執行；

S29：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₂，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₁，然后按照S1執行；

S30：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S31執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S31：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₄，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₃，然后按照S1執行；

S32：判斷設定冷卻液進堆溫度值T_set減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于溫差常量T₃，若成立，則按照S33執行；否則按照S37執行；

S33：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S34執行；否則按照S35執行；

S34：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₄，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₃，然后按照S1執行；

S35：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S36執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S36：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₆，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₅，然后按照S1執行；

S37：判斷設定冷卻液進堆溫度值T_set減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于溫差常量T₄，若成立，則按照S38執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為風扇開度最小值P_min，然后按照S1執行；

S38：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S39執行；否則按照S40執行；

S39：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)減去上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₆，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)加上P₅，然后按照S1執行；

S40：判斷當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否小于上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)，若成立，則按照S41執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)，然后按照S1執行；

S41：判斷上一時間冷卻液進堆溫度值T_(t-1)減去當前冷卻液進堆溫度值T_(t)是否大于溫差常量T_ran，若成立，則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₈，然后按照S1執行；否則下一時間風扇開度P_(t+1)為當前風扇開度P_(t)減去P₇，然后按照S1執行；

其中：

P_(t)為當前風扇開度，單位為%；

P_(t+1)為下一時間風扇開度，單位為%；

T_(t)為當前冷卻液進堆溫度值，單位為℃；

T_(t-1)為上一時間冷卻液進堆溫度值，單位為℃；

T_set為設定冷卻液進堆溫度值，單位為℃；

T₁為第一溫差值的第一常量，單位為℃；

T₂為第一溫差值的第二常量，單位為℃；

T₃為第一溫差值的第三常量，單位為℃；

T₄為第一溫差值的第四常量，單位為℃；

T_ran為第二溫差值的溫差常量，單位為℃；

P_min為風扇開度最小值，單位為%；

P_max為風扇開度最大值，單位為%；

P₁為風扇開度第一增量，單位為%；

P₂為風扇開度第二增量，單位為%；

P₃為風扇開度第三增量，單位為%；

P₄為風扇開度第四增量，單位為%；

P₅為風扇開度第五增量，單位為%；

P₆為風扇開度第六增量，單位為%；

P₇為風扇開度第七增量，單位為%；

P₈為風扇開度第八增量，單位為%；

0T₁T₂T₃T₄，0P₁≤P₂，0P₃≤P₄，0P₅≤P₆，0P₇≤P₈，

P₁≤P₃≤P₅≤P₇，P₂≤P₄≤P₆≤P₈。