[發明專利]一種燃料電池車及其濕度自適應閉環控制方法

在審

• 申請號: 202211320000.0
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115602881A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 羅玉蘭;趙興旺;劉維;盛有東;劉佳奇
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04044;H01M8/04119;H01M8/04298;H01M8/0432;H01M8/04492;H01M8/04701;H01M8/04828;B60L58/30;B60L58/32;B60L50/7
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 李保民

1.一種燃料電池車，其特征在于，包括電堆空氣路、電堆水路；所述電堆空氣路設置有依次連接的濾清器、環境氣體濕度傳感器、環境氣體溫度傳感器、空壓機、中冷器、增濕器、入堆氣體濕度傳感器、電堆、節氣門；電堆水路設置有依次連接的出堆水溫傳感器、水泵、散熱器、節溫器、入堆水溫傳感器，所述電堆水路的出口設置有出堆水溫傳感器；

所述節溫器設置有節溫器出口、節溫器第一入口、節溫器第二入口；

所述中冷器設置有中冷器第一入口、中冷器第二入口、中冷器第一出口、中冷器第二出口，所述中冷器第一入口連接所述空壓機的出口。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池車，其特征在于，所述增濕器設置有干側、濕側，所述干側、濕側中間設置有膜，干側設置有干出、干入，濕側設置有濕入、濕出，所述電堆空氣路的空氣出口通過所述濕入連接濕側，增濕器通過所述濕出連接所述節氣門，所述中冷器第一出口通過所述干入連接干側，所述干出通過所述入堆氣體濕度傳感器連接所述電堆空氣路的空氣入口。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池車，其特征在于，所述出堆水溫傳感器連接水泵，所述水泵的出口分別連接散熱器的入口、節溫器第一入口，所述散熱器的出口設置有散熱器出口水溫傳感器，所述散熱器出口水溫傳感器連接所述節溫器第二入口，所述節溫器出口連接所述入堆水溫傳感器的入口。

4.根據權利要求1所述的一種燃料電池車，其特征在于，所述出堆水溫傳感器的入口分別連接所述中冷器第二出口、電堆水路的出口，電堆水路的入口設置有入堆水溫傳感器，所述入堆水溫傳感器的出口分別連接所述中冷器第二入口、電堆水路的入口。

5.一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述控制方法應用于權利要求1-4任一項所述的燃料電池車，控制方法包括以下步驟：

S01：啟動系統；

S02：獲取外界環境濕度、溫度數據；

S03：通過理論計算或濕度特性曲線獲取對應環境濕度下的干出濕度；

S04：判斷對應工況下所述電堆空氣路的需求入堆氣體濕度上下限；

S05：若得到的干出濕度處于所述電堆空氣路的需求入堆氣體濕度范圍內，則不做處理，若高于上限值或低于下限值，則調整系統工況參數；

S06：調整系統工況參數后，返回判斷。

6.根據權利要求5所述的一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述步驟S02中根據環境氣體濕度傳感器和環境氣體溫度傳感器測得環境濕度和溫度；所述步驟S03中通過水蒸氣傳質公式及傳熱公式得到對應條件下的干出濕度。

7.根據權利要求5所述的一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述步驟S03中通過繪制不同干入濕度和溫度情況下的干出濕度特性曲線查得對應條件下的干出濕度。

8.根據權利要求5所述的一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述步驟S04中根據對應工況下所述電堆水路的水平衡濕度特性曲線，得到所述電堆空氣路的需求入堆氣體的上下限值，并以此為判斷依據對上一步計算得到的干出濕度進行判定。

9.根據權利要求5所述的一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述步驟S05中在特定工況下，所述電堆空氣路的需求入堆氣體濕度范圍為[x1，x2]，當得到的干出濕度位于[x1，x2]內，則滿足要求；若干出濕度小于下限值x1，至少采取以下措施之一：增大水泵轉速、增大散熱器的風扇轉速、增大節溫器開度以降低所述電堆水路的入口水溫和中冷器入口水溫、降低空壓機轉速、增大節氣門的開度；若干出濕度大于上限值x2，至少采取以下措施之一：減小水泵轉速、減小散熱器風扇轉速、減小節溫器開度以提高所述電堆水路的入口水溫和中冷器入口水溫、提高空壓機轉速、減小節氣門開度。

10.根據權利要求5所述的一種燃料電池車的濕度自適應閉環控制方法，其特征在于，所述步驟S06中調整系統參數后，返回所述步驟S04對對應工況下所述電堆空氣路的需求入堆氣體濕度進行判定，若處于需求范圍內則滿足要求，若不處于需求濕度范圍內則繼續調整系統參數直至符合要求。