一种车载燃料电池的散热控制方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113903946A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111157783.0(22)申请日2021.09.29(71)申请人北京亿华通科技股份有限公司地址100192北京市海淀区西小口路66号中关村东升科技园B-6号楼C座七层C701室(72)发明人韩竹赵兴旺(74)专利代理机构北京共腾律师事务所16031代理人姚星(51)Int.Cl.H01M8/04007(2016.01)H01M8/04029(2016.01)H01M8/04298(2016.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种车载燃料电池的散热控制方法及装置(57)摘要本发明提供了一种车载燃料电池的散热控制方法及装置，属于燃料电池温度控制技术领域，解决了现有技术散热控制难度较大且无法兼容的问题。该方法包括如下步骤：获取当前时刻电堆冷却液出口处的实时水温；将实时水温与目标温度的差值，输入温度控制模型，得到散热风扇的初始转速，控制散热风扇启动，并以初始转速运行；监测散热风扇运行后电堆冷却液出口处的实时水温变化；根据实时水温变化判断当前工况是否满足前馈更新要求，如果不满足，则维持温度控制模型中的前馈参数不变，控制散热风扇以原来的转速运行，如果满足，则按预设规则更新前馈参数，得出散热风扇的新转速，控制散热风扇以新转速运行。实现了能自动适应环境温度、车速、海拔等因素。CN113903946ACN113903946A权利要求书1/2页1.一种车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取当前时刻燃料电池电堆冷却液出口处的实时水温；将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设的温度控制模型，得到散热风扇的初始转速，控制电堆冷却液出口处的散热风扇启动，并以所述初始转速运行；监测散热风扇运行后电堆冷却液出口处的实时水温变化；根据所述实时水温变化判断当前工况是否满足前馈更新要求，如果不满足，则维持上述预设温度控制模型中的前馈参数不变，控制散热风扇以上一时刻的转速运行，如果满足，则按预设规则更新前馈参数，得出散热风扇的新转速，控制散热风扇以所述新转速运行。2.根据权利要求1所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，通过如下步骤获得所述目标温度：获取当前时刻的环境温度、车速、风速和海拔；确定所述环境温度、车速、风速、海拔下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的冷却液出口处的水温范围；获取上述水温范围的均值，作为目标温度。3.根据权利要求1或2所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述将所述实时水温与目标温度的差值，输入预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速的步骤，进一步包括：获取当前时刻电堆冷却液出口处的实时水温与目标温度的差值e(t)；将所述差值e(t)输入下面公式中的预设温度控制模型，得到散热风扇的初始转速v(t)式中，Ff为可调前馈参数，初始值为预先存储的avg0，Kp为比例系数，Ki为积分系数。4.根据权利要求3所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述前馈更新要求包括：电堆冷却液出口处的实时水温高于预设的最低散热目标温度；所述判断的时刻距散热风扇启动时刻的时间time满足time＞m×s式中，m为散热风扇的延迟特性参数，s为标定的延迟特性参数m的倍数。5.根据权利要求4所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述按预设规则更新前馈参数的步骤，进一步包括：通过下面公式计算散热风扇从启动时刻到所述判断的时刻的平均转速avg1式中，t为时间；将所述avg1作为新的前馈参数Ff，代入预设温度控制模型中。6.根据权利要求1‑2、4‑5之一所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：获取启动时刻起电堆冷却液出口处的水温降低指定值所耗费的时间，作为延迟特性参数m；2CN113903946A权利要求书2/2页获取所述延迟特性参数对应的电堆冷却液出口处的水温变化量k；根据上述延迟特性参数m、水温变化量k，以及电堆冷却液出口处的实时水温T(t)，判断是否停止前馈，并根据判断结果实时调整预设温度控制模型的前馈参数Ff。7.根据权利要求6所述的车载燃料电池的散热控制方法，其特征在于，所述根据上述延迟特性参数m、水温变化量k，以及当前时刻电堆冷却液出口处的水温T(t)判断是否停止前馈，并根据判断结果实时调整预设温度控制模型的前馈参数Ff的步骤，进一步包括：将延迟特性参数m、水温变化量k，以及当前时刻电堆冷却液出口处的水温T(t)输入下面的评估公式，判断未来预设时间段内所述水温是否会超过目标温度T(t)+k×m‑s式中，s为标定的延迟特性参数m的倍数；如果T(t)+k×m‑s≥0，则判定未来预设时间段内所述水温会超过目标温度，不停止前馈；