[发明专利]一种燃料电池冷却系统的超压监测控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池冷却系统超压监测领域，公开了一种燃料电池冷却系统的超压监测控制方法，通过监测燃料电池冷却系统运行状态时的水泵转速、水泵功率，再对应流量‑扬程MAP图、流量‑水泵功率MAP图得出是或否处于超压风险区域，是即直接控制调整水泵转速避开超高压风险区域，否即无需调节。本发明根据燃料电池冷却系统运行的水泵转速、水泵功率直接判断燃料电池冷却系统是否有超压的问题，若超压，即控制调节水泵转速避开超压风险区域，该方法无需外加传感器，实施过程简单，控制方式灵活。

技术领域

本发明涉及燃料电池冷却系统超压监测领域，特别涉及一种燃料电池冷却系统的超压监测控制方法。

背景技术

燃料电池冷却子系统是热管理的重要环节，通过水泵、散热器、风扇、节温器、加热器等组件实现将出堆冷却液降温并重新循环至电堆。其中，水泵作为实现循环的动力装置，能够克服燃料电池系统压力损失，吸入低压的冷却液以高压状态泵出。当泵出口压力过高时，电堆入堆压力可能超压，导致电堆内部水侧与氢空侧压差异常，造成电堆内部质子交换膜等结果的损伤。

因此，对燃料电池冷却子系统进行超压监测及控制是亟需要解决的问题。但燃料电池系统的空间集成化要求较高，空间有限，集成的冷却子系统通常未设置压力传感器、流量传感器等，因此超压问题难以直接监测。

发明内容

为了解决现有技术的燃料电池冷却子系统超压难以进行监测的问题，本发明提供了一种燃料电池冷却系统的超压监测控制方法。

本发明的技术内容如下：

一种燃料电池冷却系统的超压监测控制方法，包括：

S1：获取水泵在不同转速下的水泵流量及扬程的特性关系，得到流量-扬程MAP图，并推导出水泵工作的超压风险区；

S2：将S1中的水泵的工况对应功率进行标记，得到不同转速下的水泵的流量-水泵功率MAP图及对应的水泵功率、转速的超压风险区域；

S3：监测运行状态下的燃料电池冷却系统，采集运行状态下的水泵功率、水泵转速，通过对照S2中的流量-水泵功率MAP图，判断燃料电池冷却系统的运行状态是或否位于超压风险区域；

S4：若判断结果为“是”，即根据流量-水泵功率MAP图控制调节水泵转速，避开该超压风险区域，若判断结果为“否”，即无需调节。

进一步地，所述S1包括：水泵工作的超压风险区通过燃料电池冷却系统及其水泵零部件特性参数的许用压力推导得到水泵泵出压力，进而得到燃料电池冷却系统的压力苛刻点。

进一步地，通过获取燃料电池冷却系统的苛刻点A，对应至所述流量-扬程MAP图中的流量Q_A，得到扬程h_A为超压临界值，高于流量-扬程MAP图中扬程h_A的区域，即为水泵工作的超压风险区。

进一步地，所述S2包括：根据流量-扬程MAP图中的超压风险区转化得出流量-水泵功率MAP图中的超压风险区域。

进一步地，所述S3包括：通过转速传感器获取水泵转速，通过水泵控制器带的电流、电压信号推导获得水泵功率。

进一步地，所述S4包括：所述燃料电池冷却系统实施运行时对水泵的电流、电压信号进行监测，并推导出水泵功率，根据流量-水泵功率MAP图获得不同水泵转速对应的许用功率，若燃料电池冷却系统的运行状态位于超压风险区域，即控制水泵在该转速下的实际功率低于许用功率。

进一步地，所述水泵转速、扬程、流量、功率参数为水泵特性参数。

本发明的有益效果至少包括：