一种车载氢系统加注温升控制系统及方法与流程

本发明涉及燃料电池车动力系统。更具体地说，本发明涉及一种车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统及方法。

背景技术：

1、车载氢系统是燃料电池车动力源泉，目前燃料电池车车载氢系统的储氢压力匹普遍为35mpa。高压气体进入气瓶的流速会严重影响气瓶的温升，车载储气瓶温度过高会降低车载氢系统的氢气充装量，间接影响燃料电池车的续航里程。因此车载氢系统气瓶加注时的温升是影响燃料电池车加注速率和加注量的一个重要因素。控制车载氢系统加注过程气瓶温升能提高氢气加注速率，有效减少加注时间，同时气瓶内气体因温升引起的膨胀率也会降低，氢气加注量也得到保障。现有的35mpa车载加氢速率低，加氢时间长，加注过程气瓶温升高，导致气体膨胀，氢气有效加注量减少，国内外现有的35mpa车载氢系统尚无有效的控制加注过程气瓶温升的方法和策略。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统及方法，能有效提高现有35mpa及未来70mpa车载氢系统的实际加注效率和有效加注量，具有较大的市场潜力。

2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，包括：

3、温度传感器，采集气瓶内温度；

4、温升控制管路，其缠绕分布于车载氢系统的气瓶外表面，所述温升控制管路中具有冷却液；

5、冷却液循环泵，用于调节冷却液的流通速度；

6、采集处理模块，其采集温度传感器采集的温度，根据采集的温度控制冷却液循环泵的功率。

7、优选的是，所述温度传感器设置于每个气瓶瓶口阀内。

8、优选的是，进一步包括冷却液补给箱，其通过冷却液循环泵向温升控制管路输送冷却液，所述温升控制管路的冷却液回流至冷却液补给箱。

9、优选的是，当气瓶的数量为多个时，缠绕于气瓶外表面的温升控制管路进液端通过进液总管连接，进液总管与冷却也循环泵连接，缠绕于气瓶外表面的温升控制管路出液端通过出液总管连接，所述出液总管与冷却液补给箱连接。

10、本发明还提供了一种利用所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统的方法，温度传感器将采集气瓶内温度信号传送至采集处理模块，采集处理模块对温度信号做出判断并向冷却液循环泵发出控制指令，调节冷却液循环泵的功率。

11、优选的是，具体包括以下步骤：

12、s1、设定的目标温度值t；

13、s2、采集每个气瓶的温度，分别为t1、t2、…、tn-1、tn；

14、s3、求解温差因子δi；

15、δi＝|ti-t|/t

16、当δi≥0.1时，进行冷却液循环泵修正系数计算：冷却液循环泵转速修正为：

17、当δi＜0.1时，冷却液循环泵修正系数冷却液循环泵转速维持当前转速；

18、s4、继续采集每个气瓶的温度t1、t2、…、tn-1、tn；

19、若ti＝t，则冷却液循环泵转速维持当前转速；

20、若ti≠t，则重复步骤s3。

21、本发明至少包括以下有益效果：

22、(1)加注过程气瓶温升可以主动调节。

23、(2)可支持更高的加氢速率，减少燃料电池车的加氢时间。

24、(3)降低气瓶加注过程中的温升效应，提高气瓶的实际加注量。

25、(4)能改善未来更高压力如70mpa的车载氢系统的加注速率。

26、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，其特征在于，所述温度传感器设置于每个气瓶瓶口阀内。

3.如权利要求1或2所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，其特征在于，进一步包括冷却液补给箱，其通过冷却液循环泵向温升控制管路输送冷却液，所述温升控制管路的冷却液回流至冷却液补给箱。

4.如权利要求3所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，其特征在于，当气瓶的数量为多个时，缠绕于气瓶外表面的温升控制管路进液端通过进液总管连接，进液总管与冷却也循环泵连接，缠绕于气瓶外表面的温升控制管路出液端通过出液总管连接，所述出液总管与冷却液补给箱连接。

5.一种利用如权利要求1～4任一所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统的方法，其特征在于，温度传感器将采集气瓶内温度信号传送至采集处理模块，采集处理模块对温度信号做出判断并向冷却液循环泵发出控制指令，调节冷却液循环泵的功率。

6.如权利要求5所述的车载氢系统加注过程气瓶温升控制系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种车载氢系统加注温升控制系统及方法，包括：温度传感器，采集气瓶内温度；温升控制管路，其缠绕分布于车载氢系统的气瓶外表面，所述温升控制管路中具有冷却液；冷却液循环泵，用于调节冷却液的流通速度；采集处理模块，其采集温度传感器采集的温度，根据采集的温度控制冷却液循环泵的功率。本发明能有效提高现有35MPa及未来70MPa车载氢系统的实际加注效率和有效加注量，具有较大的市场潜力。

技术研发人员：李红,陈克应,赵钰
受保护的技术使用者：中石化石油机械股份有限公司研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8