[发明专利]燃料电池电堆运行温度控制方法、装置及系统

权利要求书

1.一种燃料电池电堆运行温度控制方法，所述方法应用于上位机；所述上位机用于调控置于冷却回路中的燃料电池电堆的运行温度；所述运行温度为电堆冷却液出口的第一实测温度值；所述方法包括：

在电堆温度变化调控过程中，接收用户的第一温度调控指令；所述第一温度调控指令中携带有目标温度值和理论温度值反馈方式；

根据所述第一温度调控指令，执行所述理论温度值反馈方式对应的温度调节步骤：获取电堆冷却液入口的第二实测温度值；根据所述电堆冷却液入口的第二实测温度值，计算电堆冷却液出口的理论温度值；基于所述理论温度值调节所述燃料电池电堆的运行温度；循环执行上述温度调节步骤，直到所述燃料电池电堆的运行温度稳定于所述目标温度值；

接收用户的第二温度调控指令，获取电堆冷却液出口的第一实测温度值；将所述第一实测温度值作为温度反馈值，调节所述燃料电池电堆的运行温度；

根据所述电堆冷却液入口的第二实测温度值，计算电堆冷却液出口的理论温度值的步骤，包括：

通过以下算式计算电堆冷却液出口的理论温度值：

T＝T₁+(1.254-V_mean)*C*I*60÷c÷(F_w*ρ)；

其中，V_mean表示电堆当前平均单片电压值；C表示电堆节数；I表示电堆当前运行电流值；c表示电堆冷却液比热容；F_w表示电堆当前冷却液流量；ρ表示电堆冷却液密度；T₁表示电堆冷却液入口的第二实测温度值；T表示在当前电堆运行条件下，电堆冷却液出口的理论温度值。

2.根据权利要求1所述的方法，所述上位机与PID控制器连接；

基于所述理论温度值调节所述燃料电池电堆的运行温度的步骤，包括：

将所述理论温度值作为温度反馈值；

计算所述温度反馈值和所述目标温度值间的差值；

根据所述差值，通过PID控制器调节所述燃料电池电堆的运行温度。

3.根据权利要求2所述的方法，所述冷却回路中设置有水泵和安装有加热丝的水箱；根据所述差值，通过PID控制器调节所述燃料电池电堆的运行温度的步骤，包括：

根据所述差值，确定所述水泵的转速和所述加热丝的功率的调节幅度；

通过所述PID控制器按照所述调节幅度，调节所述水泵的转速和所述加热丝的功率，以实现调节所述燃料电池电堆的运行温度。

4.根据权利要求1所述的方法，所述燃料电池电堆的运行温度稳定于所述目标温度值的判断方式如下：

获取连续指定个数的燃料电池电堆的运行温度；

判断指定个数的运行温度与所述目标温度值间的差值是否均小于预设阈值；

如果是，确定所述燃料电池电堆的运行温度稳定于所述目标温度值。

5.根据权利要求1所述的方法，所述冷却回路中，在电堆冷却液出口处和电堆冷却液入口处分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器；

获取所述电堆冷却液出口的第一实测温度值的步骤，包括：

通过所述第一温度传感器实时采集所述电堆冷却液出口处的冷却液温度值，得到所述电堆冷却液出口的实测温度值；

获取电堆冷却液入口的第二实测温度值的步骤，包括：

通过所述第二温度传感器实时采集所述电堆冷却液入口处的冷却液温度值，得到所述电堆冷却液入口的第二实测温度值。