[发明专利]一种燃料电池车及其湿度自适应闭环控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池车，其特征在于，包括电堆空气路、电堆水路；所述电堆空气路设置有依次连接的滤清器、环境气体湿度传感器、环境气体温度传感器、空压机、中冷器、增湿器、入堆气体湿度传感器、电堆、节气门；电堆水路设置有依次连接的出堆水温传感器、水泵、散热器、节温器、入堆水温传感器，所述电堆水路的出口设置有出堆水温传感器；

所述节温器设置有节温器出口、节温器第一入口、节温器第二入口；

所述中冷器设置有中冷器第一入口、中冷器第二入口、中冷器第一出口、中冷器第二出口，所述中冷器第一入口连接所述空压机的出口。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池车，其特征在于，所述增湿器设置有干侧、湿侧，所述干侧、湿侧中间设置有膜，干侧设置有干出、干入，湿侧设置有湿入、湿出，所述电堆空气路的空气出口通过所述湿入连接湿侧，增湿器通过所述湿出连接所述节气门，所述中冷器第一出口通过所述干入连接干侧，所述干出通过所述入堆气体湿度传感器连接所述电堆空气路的空气入口。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池车，其特征在于，所述出堆水温传感器连接水泵，所述水泵的出口分别连接散热器的入口、节温器第一入口，所述散热器的出口设置有散热器出口水温传感器，所述散热器出口水温传感器连接所述节温器第二入口，所述节温器出口连接所述入堆水温传感器的入口。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池车，其特征在于，所述出堆水温传感器的入口分别连接所述中冷器第二出口、电堆水路的出口，电堆水路的入口设置有入堆水温传感器，所述入堆水温传感器的出口分别连接所述中冷器第二入口、电堆水路的入口。

5.一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求1-4任一项所述的燃料电池车，控制方法包括以下步骤：

S01：启动系统；

S02：获取外界环境湿度、温度数据；

S03：通过理论计算或湿度特性曲线获取对应环境湿度下的干出湿度；

S04：判断对应工况下所述电堆空气路的需求入堆气体湿度上下限；

S05：若得到的干出湿度处于所述电堆空气路的需求入堆气体湿度范围内，则不做处理，若高于上限值或低于下限值，则调整系统工况参数；

S06：调整系统工况参数后，返回判断。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S02中根据环境气体湿度传感器和环境气体温度传感器测得环境湿度和温度；所述步骤S03中通过水蒸气传质公式及传热公式得到对应条件下的干出湿度。

7.根据权利要求5所述的一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S03中通过绘制不同干入湿度和温度情况下的干出湿度特性曲线查得对应条件下的干出湿度。

8.根据权利要求5所述的一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S04中根据对应工况下所述电堆水路的水平衡湿度特性曲线，得到所述电堆空气路的需求入堆气体的上下限值，并以此为判断依据对上一步计算得到的干出湿度进行判定。

9.根据权利要求5所述的一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S05中在特定工况下，所述电堆空气路的需求入堆气体湿度范围为[x1，x2]，当得到的干出湿度位于[x1，x2]内，则满足要求；若干出湿度小于下限值x1，至少采取以下措施之一：增大水泵转速、增大散热器的风扇转速、增大节温器开度以降低所述电堆水路的入口水温和中冷器入口水温、降低空压机转速、增大节气门的开度；若干出湿度大于上限值x2，至少采取以下措施之一：减小水泵转速、减小散热器风扇转速、减小节温器开度以提高所述电堆水路的入口水温和中冷器入口水温、提高空压机转速、减小节气门开度。

10.根据权利要求5所述的一种燃料电池车的湿度自适应闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S06中调整系统参数后，返回所述步骤S04对对应工况下所述电堆空气路的需求入堆气体湿度进行判定，若处于需求范围内则满足要求，若不处于需求湿度范围内则继续调整系统参数直至符合要求。