[发明专利]一种燃料电池发动机热管理控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池发动机热管理控制方法，应用于燃料电池发动机热管理控制系统，其特征在于，所述燃料电池发动机热管理控制系统包括：主散热回路、PTC加热回路、空气中冷回路、以及控制模块；

其中，所述主散热回路包括：依次连接的电堆、第二合流阀、水泵、节温器、散热器、第一合流阀、以及第二分流阀；

所述PTC加热回路包括：PTC加热器，所述PTC加热器与散热器并联；

所述空气中冷回路包括：中冷器，所述中冷器与电堆并联；具体地，所述中冷器的两端分别与第二分流阀的出口、所述第二合流阀的入口连接；所述中冷器的后端和所述第二合流阀之间的中冷管路设置有限流孔；

所述控制模块分别与水泵、节温器、散热风扇、PTC加热器、以及中冷器信号连接；

所述燃料电池发动机热管理控制方法包括：发动机低温启动阶段的控制方法和发动机运行阶段的控制方法；

所述发动机低温启动阶段的控制方法包括：

控制模块控制水泵的运行，以驱动所述PTC加热回路中的冷却液流经PTC加热器，并控制PTC加热器对冷却液进行加热，通过加热后的冷却液对电堆进行加热；

所述发动机运行阶段的控制方法包括：

控制模块基于多信号协同控制策略，分别对水泵、节温器、散热风扇、PTC加热器、以及中冷器进行控制，以对所述燃料电池发动机进行热管理；

其中，控制模块根据电堆的功率、空气流量和空气温度确定所述限流孔的目标孔大小；

控制模块根据所述目标孔大小调节限流孔的大小，以控制经过中冷器冷却液的流量。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机热管理控制方法，其特征在于，所述发动机运行阶段控制方法包括：

控制模块根据电堆电流、电堆进出口冷却液的温度确定所述水泵的目标转速；

控制模块通过PID控制器控制水泵按所述目标转速运行，以减小电堆进出口冷却液的温差；

其中，电堆入口冷却液的温度通过设置于所述电堆入口的第一温度传感器检测得到，电堆出口冷却液的温度通过设置于所述电堆出口的第二温度传感器检测得到。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机热管理控制方法，其特征在于，所述发动机运行阶段控制方法包括：

控制模块根据电堆功率以及电堆出口的冷却液的温度确定节温器的目标开口大小；

控制模块根据所述目标开口大小调节节温器的开口，以控制所述主散热回路中流经散热器的冷却液的流量，调节散热器温度。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机热管理控制方法，其特征在于，所述发动机运行阶段控制方法包括：

控制模块根据电堆出口的冷却液的温度、水泵出口的冷却液的流量、环境温度、车速确定散热风扇的目标转速；

控制模块根据所述目标转速调节散热风扇的转速，通过所述散热风扇对散热器进行散热；

其中，所述电堆出口的冷却液的温度通过设置于所述电堆出口的第二温度传感器检测得到，所述水泵出口的冷却液的流量通过设置于所述水泵出口的流量传感器检测得到，所述环境温度通过设置于所述第一合流阀出口的第四温度传感器检测得到。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机热管理控制方法，其特征在于，所述发动机运行阶段控制方法包括：

控制模块根据电堆出口冷却液的温度以及电堆功率确定PTC加热器的目标开关状态以及目标加热功率；

控制模块根据所述PTC加热器的目标开关状态以及目标加热功率对所述PTC加热器进行控制，以调节冷却液的热量；

其中，所述电堆出口冷却液的温度通过设置于所述电堆出口的第二温度传感器检测得到。