[發明專利]一種燃料電池發動機控制系統

在審

• 申請號: 202111545111.7
• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN114013342A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王海平;高云慶
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: B60L58/31
• 分類號: B60L58/31;B60L58/27;H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 姚星

1.一種燃料電池發動機控制系統，其特征在于，包括燃料電池發動機、雙向DC-DC變壓器、磷酸鐵鋰動力電池、鈦酸鋰電池、換熱器和控制器；

燃料電池發動機的供電端與磷酸鐵鋰動力電池連接，并經雙向DC-DC變壓器與鈦酸鋰電池連接，其換熱管路與換熱器的支路一連接；鈦酸鋰電池內部設置換熱管路，所述換熱管路與換熱器的支路二連接；

控制器，用于發動機啟動時，控制鈦酸鋰電池通過雙向DC-DC變壓器向燃料電池發動機中BOP供電，直到啟動成功；發動機啟動后，控制換熱器進入工作模式，以使燃料電池發動機產生的熱量給磷酸鐵鋰動力電池快速升溫；以及，在怠速工況下，控制燃料電池發動機通過雙向DC-DC變壓器給鈦酸鋰電池充電。

2.根據權利要求1所述的燃料電池發動機控制系統，其特征在于，還包括DC-DC升壓器；其中，

DC-DC升壓器的低壓輸入端與燃料電池發動機的供電端連接，高壓輸出端一與燃料電池發動機中BOP供電端連接，高壓輸出端二分別與雙向DC-DC變壓器的一個端口、鈦酸鋰電池的供電端連接。

3.根據權利要求1或2所述的燃料電池發動機控制系統，其特征在于，所述控制器包括依次連接的數據采集單元、數據處理與控制單元；

所述數據采集單元進一步包括：

電流、電壓或功率傳感器，設于燃料電池發動機的供電端，用于采集燃料電池發動機的輸出電流或功率，發送至數據處理與控制單元；

溫度傳感器，設于鈦酸鋰電池的換熱管路內壁上，用于采集鈦酸鋰電池的換熱管路內液體溫度，發送至數據處理與控制單元。

4.根據權利要求3所述的燃料電池發動機控制系統，其特征在于，發動機啟動時，所述數據處理與控制單元執行如下程序：

控制鈦酸鋰電池通過雙向DC-DC變壓器向燃料電池發動機中BOP供電，雙向DC-DC變壓器工作在恒壓模式下；

供電后，實時監測燃料電池發動機的輸出電流、電壓、功率，直到所述輸出電流、電壓、功率均達到怠速工況的設定值，判定啟動成功；

控制燃料電池發動機向其自身的BOP供電，并通過雙向DC-DC變壓器向鈦酸鋰電池充電。

5.根據權利要求4所述的燃料電池發動機控制系統，其特征在于，發動機啟動后，所述數據處理與控制單元執行如下程序：

控制換熱器啟動后進入工作模式，將燃料電池發動機中電堆的冷卻液與磷酸鐵鋰動力電池的換熱管路內液體在換熱器內換熱，使得磷酸鐵鋰動力電池快速升溫；

實時監測磷酸鐵鋰動力電池中換熱管路內溫度，根據所述換熱管路內溫度與設定值比較判斷磷酸鐵鋰動力電池是否可以進入充放電模式；當所述換熱管路內溫度未達到設定值時，判定磷酸鐵鋰動力電池尚未可以進入充放電模式，直到達到或超過設定值，判定磷酸鐵鋰動力電池可以進入充電放模式；

在磷酸鐵鋰動力電池進入充電放模式后，控制燃料電池發動機向磷酸鐵鋰動力電池供電使其充電，并控制燃料電池發動機和磷酸鐵鋰動力電池分別向整車負載供電。

6.根據權利要求4或5所述的燃料電池發動機控制系統，其特征在于，所述數據處理與控制單元執行如下程序識別怠速工況：

識別燃料電池發動機的輸出功率是否低于預設值；如果是，判定當前時刻處于怠速工況；否則，執行下一步；

識別車輛是否處于停止制動狀態；如果是，判定當前時刻處于怠速工況；否則，執行下一步；

監測燃料電池發動機的輸出電壓，判斷燃料電池發動機是否從正常運行模式進入怠速狀態；一旦燃料電池發動機的輸出電壓達到怠速工況時的預定電壓，判定當前時刻處于怠速工況；否則，處于非怠速工況。