[發明專利]防止燃料電池過熱的控制系統和方法

在審

• 申請號: 202111108068.8
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN114628729A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 鄭圣哲;鄭載元;金鐘均
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞株式會社
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04694
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬

1.一種防止燃料電池過熱的控制系統，所述系統包括：

燃料電池，被配置為通過燃料氣體和氧化氣體的反應產生電能；

冷卻管路，冷卻介質流經所述冷卻管路，并且所述冷卻介質在所述冷卻管路中與所述燃料電池進行熱交換；

冷卻泵，安裝在所述冷卻管路上并且被配置為在驅動所述冷卻泵時使所述冷卻介質循環通過所述冷卻管路；

冷卻控制器，被配置為基于所述燃料電池的溫度或所述冷卻介質的溫度來控制所述冷卻泵的運行狀態；以及

發電控制器，被配置為根據所述冷卻泵的所述運行狀態限制所述燃料電池的發電。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述冷卻管路設有散熱器，所述散熱器使沿所述冷卻管路流動的所述冷卻介質與外部空氣進行熱交換，

所述冷卻管路被連接成使得所述燃料電池的入口和出口與所述散熱器連通，并且

所述冷卻泵使所述燃料電池的所述出口排出的所述冷卻介質部分或全部流向所述散熱器或使所述散熱器排出的所述冷卻介質流入所述燃料電池的所述入口。

3.根據權利要求1所述的系統，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器被配置為感測流過所述冷卻管路的所述冷卻介質的溫度，所述溫度傳感器安裝在所述冷卻管路上并且位于所述燃料電池的出口附近，

其中，所述冷卻控制器基于由所述溫度傳感器感測的所述冷卻介質的溫度，來控制所述冷卻泵的所述運行狀態。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述冷卻控制器控制所述冷卻泵，使得所述冷卻泵的實際轉速遵循基于所述冷卻介質或所述燃料電池的溫度設定的參考轉速，以及

所述發電控制器基于所述冷卻泵的實際轉速與預設的所述參考轉速的速度差限制所述燃料電池的發電。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述發電控制器限制所述燃料電池的所述發電，使得所述燃料電池產生的電量等于或小于根據所述燃料電池或所述冷卻介質的溫度設定的參考發電量，以及

其中，所述發電控制器將基于所述速度差設置的第一偏移值應用于所述燃料電池或所述冷卻介質的溫度或所述參考發電量。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，當所述速度差具有等于或大于預定速度差值的值時，所述發電控制器設置所述第一偏移值使得隨著所述速度差的增加，限制所述燃料電池的發電的所述燃料電池或所述冷卻介質的溫度逐漸降低或所述參考發電量逐漸降低。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述發電控制器基于根據所述冷卻泵的轉速預設的參考功耗的值與所述冷卻泵的實際功耗的值之間的功耗差的值，限制所述燃料電池的發電。

8.根據權利要求7所述的系統，其中，僅當所述冷卻泵的實際轉速等于或高于預設的參考轉速時，所述發電控制器基于所述功耗差限制所述燃料電池的發電。

9.根據權利要求7所述的系統，其中，所述發電控制器限制所述燃料電池的發電，使得所述燃料電池產生的電量等于或小于根據燃料電池或冷卻介質的溫度預設的預設參考發電量，以及

其中，當所述冷卻泵的所述實際功耗等于或小于所述參考功耗時，所述發電控制器將基于所述功耗差設置的第二偏移值應用于所述燃料電池或所述冷卻介質的溫度或應用于所述參考發電量。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，當所述功耗差具有等于或大于預定的功耗差值的值時，所述發電控制器設置所述第二偏移值，使得隨著所述功耗差的增加，限制所述燃料電池的發電的所述燃料電池或所述冷卻介質的溫度逐漸降低或所述參考發電量逐漸降低。

11.根據權利要求7所述的系統，其中，當所述冷卻泵的所述實際功耗高于所述參考功耗時，所述冷卻控制器基于所述功耗差增加冷卻泵的冷卻量。