一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法与流程

1.本发明属于一种燃料电池系统控制方法，尤其涉及一种可回收能量的燃料电池系统控制方法。


背景技术：

2.燃料电池是一种以氢气为燃料的发电装置，目前多应用于汽车领域，为汽车提供动能。燃料电池汽车在制动时产生的电能一般通过动力电池进行能量回收。但是，当整车处于长下坡状态时，动力电池的soc常常处于高位，使得整车必须通过机械制动进行制动，造成能量的损失，降低了燃料电池的氢气利用率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法，以改善上述问题。
4.本发明采用了如下方案：一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法，在燃料电池动力系统中，不仅可以提供能量，还可以回收能量。
5.优选地，燃料电池汽车制动时，优先通过动力电池回收能量，当动力电池soc过高时，一般超过某个限值，即60
‑
90%，优选80%，才通过燃料电池系统回收能量。
6.优选地，当燃料电池系统功率低于某值，即0
‑
10kw，优选3kw，且电堆温度在低于某值，即50
‑
90℃，优选60℃，优先加热器ptc进行能量回收。
7.优选地，燃料电池系统通过加热器ptc进行能量回收时，可以通过运转水泵，使加热回路液体流动，不至于加热器过温。
8.优选地，燃料电池系统通过加热器ptc进行能量回收时，燃料电池系统处于怠速状态，可以通过加热器ptc加热冷却液提高燃料电池内部的温度。
9.优选地，当燃料电池系统不满足加热器ptc开启条件时，即燃料电池系统功率高于某值，优选3kw，或电堆温度在高于某值，优选60℃，则通过运转空压机进行能量回收。此时，关闭进气阀和背压阀，仅开启旁通阀，使尾排的氢气浓度降低。
10.优选地，燃料电池系统优先通过加热器ptc，空压机进行能量回收；也可是其他耗电零部件，如水泵、氢泵。
11.综上所述，本发明提供的一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法，可以对增加燃料电池汽车制动时的回收能量，减少氢耗。同时，当回收能量用于加热器ptc时，可以将燃料电池电堆温度保持在合适范围内，随时可以启动；当回收能量用于空压机时，可以加强尾气吹扫，降低尾排氢浓度。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作
是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1是本发明实施例燃料电池汽车动力系统能量流动示意图。
14.图2是本发明实施例燃料电池系统示意图。
15.图3是本发明实施例可回收能量的燃料电池系统的控制逻辑示意图。
具体实施方式
16.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图3，本发明提供了一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法。特别的，由所述控制方法实现如下步骤：在本实施例中，特别的，燃料电池汽车制动时，优先通过动力电池回收能量，当动力电池soc高于80%，且燃料电池系统处于怠速状态，才通过燃料电池系统回收能量。
18.在本实施例中，特别的，当燃料电池系统功率低于某值p0，优选3kw，且电堆温度在低于某值t0，优选60℃，优先加热器ptc进行能量回收。
19.在本实施例中，特别的，燃料电池系统通过加热器ptc进行能量回收时，可以通过运转水泵，使加热回路液体流动，不至于加热器过温。
20.在本实施例中，特别的，燃料电池系统通过加热器ptc进行能量回收时，可以通过加热器ptc加热冷却液保持燃料电池内部的温度不至于下降；在本实施例中，特别的，当燃料电池系统不满足加热器ptc开启条件时，即燃料电池系统功率高于某值p0，优选3kw，或电堆温度在高于某值t0，优选60℃，则通过运转空压机进行能量回收。此时，关闭进气阀和背压阀，仅开启旁通阀，使尾排的氢气浓度降低。
21.在本实施例中，特别的，燃料电池系统优先通过加热器ptc，空压机进行能量回收；也可是其他耗电零部件，如水泵、氢泵。
22.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。


技术特征：
1.一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统，在动力系统中，不仅可以提供能量，还可以回收能量。2.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，在整车制动时，优先通过动力电池回收能量，当动力电池soc过高时，才通过燃料电池系统回收能量。3.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，燃料电池系统优选通过加热器ptc、空压机进行能量回收；也可是其他耗电零部件，如水泵、氢泵。4.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，当燃料电池系统功率低于某值，且电堆温度低于某值，优先通过加热器ptc进行能量回收。5.如权利要求4所述控制方法，其特征在于，通过加热器ptc进行能量回收时，可以通过运转水泵，使加热回路液体流动，不至于加热器过温。6.如权利要求4所述控制方法，其特征在于，通过加热器ptc进行能量回收时，燃料电池系统处于怠速状态，通过加热器ptc加热冷却液可以提高燃料电池内部的温度。7.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，当燃料电池系统不满足加热器ptc开启条件时，通过运转空压机进行能量回收。8.如权利要求7所述控制方法，其特征在于，通过空压机进行能量回收时，关闭进气阀和背压阀，仅开启旁通阀，使尾排的氢气浓度降低。

技术总结
本发明属于燃料电池控制技术领域，公开了一种可回收能量的燃料电池系统的控制方法。燃料电池汽车在制动时产生的电能一般通过动力电池回收，以节省整车能耗。然而，整车遇到长下坡时，经常会出现动力电池SOC充满的情况。此发明可在整车能量回收时，通过燃料电池系统部件加热器PTC及空压机进行能量回收，节省整车能耗。耗。耗。


技术研发人员：孙一堡 庞深
受保护的技术使用者：北京氢澜科技有限公司
技术研发日：2021.04.29
技术公布日：2021/9/3