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一种燃料电池停车吹扫控制方法

阅读:524发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种燃料电池停车吹扫控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 燃料 电池 停车吹扫控制方法,包括:调整 蓄电池 的SOC值;当环境 温度 Tl高于零度时,直接结束停车吹扫处理;当 环境温度 Tl低于或等于零度时,则读取环境温度Tl,读取电堆及附件温度Th,设定电堆及附件冷却到的结 冰 温度T是零度。本发明一种 燃料电池 停车吹扫控制方法,当燃料电池车辆停车后,通过采集电堆及附件温度及环境温度,计算电堆及附件结冰温度,设定合理的停车吹扫定时时间,在避免电堆及附件内部积 水 结冰的同时,能够有效节省蓄电池内电量的消耗。,下面是一种燃料电池停车吹扫控制方法专利的具体信息内容。

1.一种燃料电池停车吹扫控制方法,其特征在于:包括:
步骤1:调整蓄电池的SOC值;根据环境温度—SOC曲线,第一次修正SOC值;再根据电堆量—SOC曲线,第二次修正SOC值,得到调高的最终SOC值,保证蓄电池可以提供低温环境下停车吹扫所需的足够电量;
步骤2:当环境温度Tl高于零度时,直接结束停车吹扫处理;当环境温度Tl低于或等于零度时,则读取环境温度Tl,读取电堆及附件温度Th,设定电堆及附件冷却到的结温度T是零度;过余温度为θ,过余温度初始条件为θ0;将电堆简化为长方体,确定电堆的几何尺寸:长a、宽b及高c,以及电堆的物理参数:密度ρ、比热容c及传热系数h,利用如下公式计算电堆及附件温度Th冷却到结冰温度T的时间τ:
θ=T-Tl,θ0=Th-Tl
其中表面积A=2(ab+ac+bc),体积V=abc;
设定停车吹扫定时时间是上式可以计算得出的τ;
步骤3:当燃料电池车辆低温停车后,如果在设定停车吹扫定时时间τ内再次点火启动,则不进行停车吹扫处理,直接电堆启动,避免停车吹扫的蓄电池电量浪费;如果在设定停车吹扫定时时间τ内没有再次点火启动,则在到达停车吹扫定时时间τ后,开始停车吹扫处理,防止电堆及附件内残余水结冰。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池停车吹扫控制方法,其特征在于:在步骤1中:当测量电堆含水量时,采用测量其交流阻抗Z的方法确定电堆含水量:向电池组施加交流信号,电堆的响应电压为E,响应电流I,交流阻抗为Z,通过如下公式计算:
E=E0 exp(ωt+φ)
I=I0 exp(jωt)
Z=E/I=(E0/I0)exp(jφ)=R+jx
E0为响应电压幅值,I0为响应电流幅值,ω为频率,φ为初始相位,R表示电阻部分(实数部分),x表示电抗部分(虚数部分),j为虚数单位,t表示时间。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池停车吹扫控制方法,其特征在于:在步骤2中:对停车吹扫定时时间τ乘以修正系数K进行修正,K值选取0.8-0.9之间,适应当外界环境温度有小幅度波动变化时,停车吹扫定时时间τ也能实现功能。

说明书全文

一种燃料电池停车吹扫控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于新能源汽车领域,尤其是涉及一种燃料电池停车吹扫控制方法。

背景技术

[0002] 燃料电池车辆在冬天行驶结束后,需要对电堆及附件进行吹扫动作,将内部的分吹扫到汽车外部,防止残余水在电堆及附件内部结,破坏电池内部结构损伤,影响电池
寿命,也防止积冰后堵塞管路影响车辆启动后空气和氢气的进气情况。在现有技术条件下,
燃料电池停车吹扫一般是在燃料电池车辆停车后直接进行,无法区分是否有必要进行燃料
电池吹扫,造成了蓄电池电量的浪费。

发明内容

[0003] 有鉴于此,本发明旨在提出一种燃料电池停车吹扫控制方法,当燃料电池车辆停车后,通过采集电堆及附件温度环境温度,计算电堆及附件结冰温度,设定合理的停车吹
扫定时时间,在避免电堆及附件内部积水结冰的同时,能够有效节省蓄电池内电量的消耗。
[0004] 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
[0005] 一种燃料电池停车吹扫控制方法,包括:
[0006] 步骤1:调整蓄电池的SOC值;根据环境温度—SOC曲线,第一次修正SOC值;再根据电堆含水量—SOC曲线,第二次修正SOC值,得到调高的最终SOC值,保证蓄电池可以提供低
温环境下停车吹扫所需的足够电量;
[0007] 步骤2:当环境温度Tl高于零度时,直接结束停车吹扫处理;当环境温度Tl低于或等于零度时,则读取环境温度Tl,读取电堆及附件温度Th,设定电堆及附件冷却到的结冰温
度T是零度;过余温度为θ,过余温度初始条件为θ0;将电堆简化为长方体,确定电堆的几何
尺寸:长a、宽b及高c,以及电堆的物理参数:密度ρ、比热容c及传热系数h,利用如下公式计算电堆及附件温度Th冷却到结冰温度T的时间τ:
[0008] θ=T-Tl,θ0=Th-Tl
[0009]
[0010] 其中表面积A=2(ab+ac+bc),体积V=abc;
[0011] 设定停车吹扫定时时间是上式可以计算得出的τ;
[0012] 步骤3:当燃料电池车辆低温停车后,如果在设定停车吹扫定时时间τ内再次点火启动,则不进行停车吹扫处理,直接电堆启动,避免停车吹扫的蓄电池电量浪费;如果在设
定停车吹扫定时时间τ内没有再次点火启动,则在到达停车吹扫定时时间τ后,开始停车吹
扫处理,防止电堆及附件内残余水结冰。
[0013] 进一步的,在步骤1中:当测量电堆含水量时,采用测量其交流阻抗Z的方法确定电堆含水量:向电池组施加交流信号,电堆的响应电压为E,响应电流I,交流阻抗为Z,通过如
下公式计算:
[0014] E=E0exp(ωt+φ)
[0015] I=I0exp(jωt)
[0016] Z=E/I=(E0/I0)exp(jφ)=R+jx
[0017] E0为响应电压幅值,I0为响应电流幅值,ω为频率,φ为初始相位,R表示电阻部分(实数部分),x表示电抗部分(虚数部分),j为虚数单位,t表示时间。
[0018] 进一步的,在步骤2中:对停车吹扫定时时间τ乘以修正系数K进行修正,K值选取0.8-0.9之间,适应当外界环境温度有小幅度波动变化时,停车吹扫定时时间τ也能实现功
能。
[0019] 相对于现有技术,本发明一种燃料电池停车吹扫控制方法,具有以下优势:
[0020] 本发明一种燃料电池停车吹扫控制方法,当燃料电池车辆停车后,通过采集电堆及附件温度及环境温度,计算电堆及附件结冰温度,设定合理的停车吹扫定时时间,在避免
电堆及附件内部积水结冰的同时,能够有效节省蓄电池内电量的消耗。
附图说明
[0021] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
[0022] 在附图中:
[0023] 图1为本发明实施例一种燃料电池停车吹扫控制方法环境温度—SOC示意图;
[0024] 图2为本发明实施例一种燃料电池停车吹扫控制方法电堆含水量—SOC示意图;
[0025] 图3为本发明实施例一种燃料电池停车吹扫控制方法步骤1示意图;
[0026] 图4为本发明实施例一种燃料电池停车吹扫控制方法流程示意图。

具体实施方式

[0027] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”
的含义是两个或两个以上。
[0029] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
[0030] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031] 如图1-4所示,一种燃料电池停车吹扫控制方法,包括:
[0032] 步骤1:调整蓄电池的SOC值;根据环境温度—SOC曲线,第一次修正SOC值;再根据电堆含水量—SOC曲线,第二次修正SOC值,得到调高的最终SOC值,保证蓄电池可以提供低
温环境下停车吹扫所需的足够电量;
[0033] 步骤2:当环境温度Tl高于零度时,直接结束停车吹扫处理;当环境温度Tl低于或等于零度时,则读取环境温度Tl,读取电堆及附件温度Th,设定电堆及附件冷却到的结冰温
度T是零度;过余温度为θ,过余温度初始条件为θ0;将电堆简化为长方体,确定电堆的几何
尺寸:长a、宽b及高c,以及电堆的物理参数:密度ρ、比热容c及传热系数h,利用如下公式计算电堆及附件温度Th冷却到结冰温度T的时间τ:
[0034] θ=T-Tl,θ0=Th-Tl
[0035]
[0036] 其中表面积A=2(ab+ac+bc),体积V=abc;
[0037] 设定停车吹扫定时时间是上式可以计算得出的τ;
[0038] 步骤3:当燃料电池车辆低温停车后,如果在设定停车吹扫定时时间τ内再次点火启动,则不进行停车吹扫处理,直接电堆启动,避免停车吹扫的蓄电池电量浪费;如果在设
定停车吹扫定时时间τ内没有再次点火启动,则在到达停车吹扫定时时间τ后,开始停车吹
扫处理,防止电堆及附件内残余水结冰。
[0039] 如图1及图4所示,在步骤1中:当测量电堆含水量时,采用测量其交流阻抗Z的方法确定电堆含水量:向电池组施加交流信号,电堆的响应电压为E,响应电流I,交流阻抗为Z,
通过如下公式计算:
[0040] E=E0exp(ωt+φ)
[0041] I=I0exp(jωt)
[0042] Z=E/I=(E0/I0)exp(jφ)=R+jx
[0043] E0为响应电压幅值,I0为响应电流幅值,ω为角频率,φ为初始相位,R表示电阻部分(实数部分),x表示电抗部分(虚数部分),j为虚数单位,t表示时间。
[0044] 如图4所示,在步骤2中:对停车吹扫定时时间τ乘以修正系数K进行修正,K值选取0.8-0.9之间,适应当外界环境温度有小幅度波动变化时,停车吹扫定时时间τ也能实现功
能。
[0045] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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