一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法与流程

本发明涉及燃料电池，具体为一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法。

背景技术：

1、燃料电池在运行过程中对电堆内的温度有着较高的要求，现有的节温器控制在温度控制方面的控制方法，由于受电子节温器的自身的条件限制，不能过于频繁的调节以及节温器的开度不仅会对水温产生影响，还会影响进入电堆的冷却液的流量，所以在系统运行过程中，节温器设定是固定不变的值，在燃料电池系统刚开机热机的过程中，节温器可能开环设定在一个较大的值，导致燃料电池系统水温上升的非常缓慢，系统无法达到最高的输出性能，热机完成系统变载时，也可能因为节温器的开环设定突变，导致系统大循环和小循环的热水和冷水掺混，水温发生较大的变化，不利于电堆的运行和寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，包括以下步骤：

2、s1：燃料电池系统启动开始运行后判断堆出水温是否大于电堆工作温度最小值附近；

3、s2：堆出水温小于电堆工作温度最小值附近后判断此时实际堆入温度偏离目标温度值；

4、s3：堆出水温是否继续上升；

5、s4：堆出水温继续上升，节温器缓慢开启，堆出水温未上升，节温器保持不变等待水温上升；

6、s5：堆出水温大于电堆工作温度最小值附近后判断此时实际堆入温度偏离目标温度值；

7、s6：实际温度判断在设定值加减一的取值范围内；

8、s7：实际温度在取值范围内，节温器根据温度的变化趋势判断增大或者减少，实际温度未在取值范围内，节温器开始按照一定速率开启至当前的开环设定值。

9、优选的，所述s1中节温器调节温度控制方法中，通过判断当前的实际温度变化率和温度偏离设定值的情况来决定节温器的操作。

10、优选的，所述s2、s3、s4中当燃料电池系统的水温较低，即系统仍处于热机状态时，节温器采用缓慢打开的方式，当温度变化率大于某个判断值时，处于上升趋势时，节温器缓慢开启一度，让大循环的冷却液可以进入小循环一部分，当温度变化率小于0时，节温器角度保持不变，等待温度呈现上升趋势时再开启节温器。

11、优选的，所述s5、s6、s7中当系统热机完成，整体温度接近需求的温度时，判断此时的温度误差，若温度误差较小，节温器以一定开启速率调整至此时设定的开环值。

12、优选的，所述节温器若温度误差较大，根据温度的变化速率进行判断，温度在快速上升并且根据温度的上升速率预测30秒后的温度偏离设定值的大于2℃时，开大节温器，温度在快速下降并且根据温度的下降速率预测30秒后的温度偏离设定值的小于-2℃时，关小节温器。

13、优选的，所述节温器一直循环进行上述判断来调整节温器的开度，从而使电堆的冷却水温度一直保持在需求值附近。

14、本发明的有益效果是：

15、增加了燃料电池系统温度控制的稳定性，保证电堆能一直在理想的温度范围内工作，从而提升了电堆的寿命，增加了燃料电池系统运行的可靠性，保证了电堆的性能，增加了系统运行效率，通过采用该方法，完成了系统的快速热机，并且在变载过程时，不会因为节温器的骤变导致温度突变，保证了温度变化的稳定性，当外部散热有扰动时，比如外界风扇迎风、环境温度突变等，可以通过节温器的调节迅速抵抗扰动，使燃料电池系统稳态运行的温度保证在加减一以内。

技术特征：

1.一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于：所述s1中节温器调节温度控制方法中，通过判断当前的实际温度变化率和温度偏离设定值的情况来决定节温器的操作。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于：所述s2、s3、s4中当燃料电池系统的水温较低，即系统仍处于热机状态时，节温器采用缓慢打开的方式，当温度变化率大于某个判断值时，处于上升趋势时，节温器缓慢开启一度，让大循环的冷却液可以进入小循环一部分，当温度变化率小于0时，节温器角度保持不变，等待温度呈现上升趋势时再开启节温器。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于：所述s5、s6、s7中当系统热机完成，整体温度接近需求的温度时，判断此时的温度误差，若温度误差小，节温器以一定开启速率调整至此时设定的开环值。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于：所述节温器若温度误差大，根据温度的变化速率进行判断，温度在快速上升并且根据温度的上升速率预测30秒后的温度偏离设定值的大于2℃时，开大节温器，温度在快速下降并且根据温度的下降速率预测30秒后的温度偏离设定值的小于-2℃时，关小节温器。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，其特征在于：所述节温器一直循环进行上述判断来调整节温器的开度，从而使电堆的冷却水温度一直保持在需求值附近。

技术总结
本发明公开了一种燃料电池系统调节节温器控制温度的方法，涉及到燃料电池领域，包括以下步骤：S1：燃料电池系统启动开始运行后判断堆出水温是否大于电堆工作温度最小值附近，S2：堆出水温小于电堆工作温度最小值附近后判断此时实际堆入温度偏离目标温度值；S3：堆出水温是否继续上升；S4：堆出水温继续上升，节温器缓慢开启，堆出水温未上升，节温器保持不变等待水温上升。本发明的有益效果是：增加了燃料电池系统温度控制的稳定性，保证电堆能一直在理想的温度范围内工作，从而提升了电堆的寿命，增加了燃料电池系统运行的可靠性，保证了电堆的性能，增加了系统运行效率，通过采用该方法，完成了系统的快速热机。

技术研发人员：宋玉枝,王荔,何雍,吴兵
受保护的技术使用者：上海鲲华新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16