[发明专利]一种燃料电池停车吹扫控制方法

说明书

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。

技术领域

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

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，将内部的水分吹扫到汽车外部，防止残余水在电堆及附件内部结冰，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

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。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃料电池停车吹扫控制方法，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；

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：

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。

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：向电堆施加交流信号，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。