一种燃料电池系统的吹扫控制方法及系统与流程

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统的吹扫控制方法及系统。

背景技术：

燃料电池是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置。燃料可采用H2、NH3、N2H2等碳氢化合物或经重整后富含H2的重整气，氧化剂一般可采用纯O2或空气。

燃料电池内部的电化学反应伴随着大量水的产生，因此使得其在低温环境下的启动变成一个挑战。因为在低温环境下，生成的水会立刻变成冰，堵塞反应气体的传质通道，带来电化学反应速率降低、启动缓慢、启动失败等问题。因此，停机后进行吹扫，降低燃料电池内部的残余水对提高燃料电池低温冷启动显得尤为重要。

但是，实际的使用过程中发现，燃料电池系统的吹扫效果并不好，经常吹扫不彻底，从而造成燃料电池低温启动困难，甚至出现燃料电池损伤的情况出现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种燃料电池系统的吹扫控制方法及系统，用于解决燃料电池系统因吹扫不彻底而对燃料电池系统造成损伤的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种燃料电池系统的吹扫控制方法，包括如下方法方案：

方法方案一，包括如下步骤：

在燃料电池启动时，通过车联网服务平台获取车辆运行区域的环境温度信息；所述环境温度信息包括在燃料电池停机状态下采集的环境温度信息；

根据所述环境温度信息，执行所述吹扫动作。

方法方案二，在方法方案一的基础上，所述环境温度信息包括在燃料电池停机状态下采集的最近N天环境温度的最低值；

判断采集的最近N天的环境温度的最低值不高于设定温度值时，执行所述吹扫动作；否则，不执行吹扫动作。

本发明还提供了一种燃料电池系统的吹扫控制系统，包括如下系统方案：

系统方案一，包括燃料电池发动机控制器和车联网服务平台；

所述车联网服务平台用于获取车辆运行区域的环境温度信息，并发送给燃料电池发动机控制器；所述环境温度信息包括在燃料电池停机状态下采集的环境温度信息；

所述燃料电池发动机控制器用于在燃料电池启动时，根据接收的所述环境温度信息，执行所述吹扫动作。

系统方案二，在系统方案一的基础上，所述环境温度信息包括在燃料电池停机状态下采集的最近N天环境温度的最低值；

所述燃料电池发动机控制器用于判断采集的最近N天的环境温度的最低值不高于设定温度值时，执行所述吹扫动作；否则，不执行吹扫动作。

系统方案三，在系统方案一的基础上，还包括整车控制器，所述整车控制器与所述车联网服务平台、燃料电池发动机控制器通讯连接；

所述车联网服务平台通过所述整车控制器，将所述环境温度信息发送给燃料电池发动机控制器。

系统方案四，在系统方案三的基础上，所述整车控制器与所述燃料电池控制器通过CAN总线通讯连接。

本发明的有益效果：

在燃料电池系统工作的过程中，经过实验发现，车辆所处的环境温度信息是影响燃料电池系统吹扫是否彻底的一个重要因素。一般来说，在整车内设置温度传感器，根据该温度传感器所采集的环境温度信息来进行吹扫工作。但是，车辆的停机时间可能很长，此期间内的环境温度相较于停机前，可能有了大幅度的变化；而且，停机时间内温度传感器因没有供电设备供电而存储的仍旧是停机之前采集的环境温度信息，燃料电池开机时获取的信息仍旧是开机前的环境温度信息，进而导致吹扫判断不准确的情况出现。

本发明的燃料电池系统的吹扫控制方法，不再根据温度传感器所采集的信息，而是在燃料电池开机时，通过车联网服务平台获取在燃料电池系统关机时的环境温度信息，根据该环境温度信息，来执行吹扫动作。该方法可准确获取最近几天的环境温度信息，根据该信息进行准确判断，从而准确执行吹扫动作，使得吹扫更为彻底，防止吹扫不彻底造成燃料电池系统损伤的情况出现。

本发明的燃料电池系统的吹扫控制系统，该使用上述控制方法来进行吹扫动作，该燃料电池系统的吹扫更为彻底，安全系数较高。

附图说明

图1是本发明的燃料电池系统的吹扫控制系统框图；

图2是本发明的燃料电池系统的吹扫控制方法逻辑图。

具体实施方式

为了实现对燃料电池系统的彻底吹扫，本发明提供了一种燃料电池系统的吹扫控制方法，该方法的整体思想为：

在燃料电池启动时，不再使用车辆中设置的温度传感器采集的信息，这是因为温度传感器中所存储的信息仍旧是车辆在停机之前采集的环境温度信息，车辆停机时间无法确定，有可能时间很长，在停机时间很长的情况下，此时的环境温度有可能发生了很大变化，若在燃料电池启动时仍旧根据温度传感器所采集的环境温度信息来进行吹扫动作，很可能出现吹扫不彻底的情况出现。故本发明在燃料电池启动时，通过车联网服务平台获取第三方所采集的近期的环境温度信息，根据该环境温度信息来执行吹扫动作。

为了实现该方法，设计了如图1所示的控制系统，并将该系统应用于燃料电池整车1。

该系统包括整车控制器2，整车控制器负责接收车联网服务平台5和燃料电池发动机控制器4的信息，同时将整车运行数据传递给车联网服务平台5，并通过CAN总线给燃料电池发动机控制器4发送命令。

车联网服务平台5用于从第三方信息平台6获取环境温度信息，并将这些信息传递给设置在燃料电池整车1中的整车控制器2。

整车控制器2与燃料电池发动机控制器4通过CAN总线进行信息交互，将车联网服务平台传递的信息通过CAN总线传送给燃料电池发动机控制器4，燃料电池发动机控制器4根据CAN总线上的信息，调整自身控制策略，使得燃料电池发动机根据环境温度信息调控自身状态。

现结合图2介绍该系统的工作过程与原理，来进一步解释本发明的燃料电池系统的吹扫控制方法。

第三方平台周期性的采集车辆运行区域的环境温度，并提取出最近N天环境温度的最低值，然后将该最低值通过车联网服务平台传递给整车控制器。

在车辆启动时，燃料电池发动机控制器向整车控制器发送温度信息请求命令，整车控制器在接收到该命令后，将从车联网服务平台获取的环境温度信息发送至CAN总线。

燃料电池发动机控制器从CAN总线采集信息(即环境温度的最低值)，并将该环境温度的最低值Tmin与设定温度值Tset进行比较：

若Tmin≤Tset，则燃料电池执行吹扫动作；

若Tmin＞Tset，则燃料电池不执行吹扫动作。