[发明专利]燃料电池车辆的冷却水泵的控制方法

说明书

提供了燃料电池车辆的冷却水泵的控制方法。该方法包括比较得出的温度值与预定的温度标准以及比较燃料电池堆的所需输出值与预定的输出标准，该得出的温度值包括燃料电池的冷却水温度或燃料电池堆的估测温度。然后当得出的温度值大于温度标准时或当所需输出值大于输出标准时，使冷却水泵工作在正常模式。另外，当得出的温度值小于温度标准时且同时当所需输出值小于输出标准时，使冷却水泵工作在停止模式。

技术领域

本发明涉及燃料电池车辆的冷却水泵的控制方法，其中，基于燃料电池车辆的电池堆温度和所需输出更精确地控制冷却水泵的开/关和每分钟转数(RPM)，以防止淹没所述燃料电池车辆以及改善电池堆的加速响应和电池温度均匀性。

背景技术

燃料电池是通过氢和氧之间的电化学反应发电的装置，并且燃料电池与常规的发电方法相比具有高效率和最小的排放污染。一般而言，在这种燃料电池中，将氢供应至阳极，将包含氧的氧化物气体供应至印记，以及电子由于反应而移动通过电解质膜从而产生电力。具体地，由于这种放热反应，燃料电池生成反应热。

燃料电池模块的温度升高了通过这种方法生成的热值，并且燃料电池的性能会由于燃料电池的单元电池的退化而降低。具体地，在燃料电池中，应用至中等和小型电容的质子交换膜(PEM)类燃料电池具有约60℃至80℃的工作温度，进行冷却和放热以保持燃料电池的效率和稳定性，并需要冷却装置来调节温度以用于回收过量的热或在启动期间供应热。这种燃料电池冷却装置可包括空气冷却装置或配置为供应冷却水的水冷却装置，以驱散燃料电池模块生成的热。

然而，在这种情况下，由燃料电池模块生成的反应热不能被主动调节，且这种燃料电池冷却装置可能难以有效应对由燃料电池的负荷变化引起的温度变化。进一步地，对于包括对冷却水进行冷却的热交换器的系统，当热交换器的性能降低时，可能难以稳定地驱动冷却系统。因此，为了稳定地驱动燃料电池，需要可有效应对燃料电池模块的温度变化的冷却装置。

已经开发了用于有效冷却燃料电池车辆的各种方法。例如，现有技术中的方法提供了以下方法：其延长了车辆的限制电流到达时间以改善当堆内的温度升高时堆内的输出稳定性，并改善引入高温冷却水的离子过滤器的耐用性。

然而，甚至使用以上方法，由于燃料电池车辆的冷却系统的无效引起的淹没仍可能发生，并且在燃料电池车辆的低温状态下，燃料电池堆的温度不能精确确定，因而控制燃料电池冷却系统的效率可能降低。

以上描述被提供以帮助理解本发明的背景，并且不应当被解释为本领域技术人员所述已知的常规技术。

发明内容

因此，本发明提供了燃料电池车辆的冷却水泵的控制方法，其可以防止燃料电池的温度在燃料电池车辆行驶期间降低，最小化燃料效率的损失，将燃料电池堆的温度升高至目标温度，以及保持升高的温度。

根据本发明，可通过提供燃料电池车辆的冷却水泵的控制方法实现以上和其他目的，该控制方法包括：通过控制器比较得出的温度值与预定的温度标准，该得出的温度值包括燃料电池的冷却水温度或燃料电池堆的估测温度；通过控制器比较燃料电池堆的所需输出值与预定的输出标准；当得出的温度值大于温度标准时或当所需输出值大于输出标准时，通过控制器使燃料电池的冷却水泵以正常模式工作；以及当得出的温度值小于温度标准时且同时所需输出值小于输出标准时，通过控制器使燃料电池的冷却水泵工作在停止模式。

在得出的温度值与预定的温度标准的比较和所需输出值与预定的输出标准的比较中，控制器可配置为准备多个温度标准和多个输出标准，并将得出的温度值和所需输出值分别与温度标准和输出标准比较。另外，在冷却水泵工作在正常模式和冷却水泵工作在停止模式中，控制器可配置为当得出的温度值或所需输出值相对高时使冷却水泵工作在正常模式，并当得出的温度值和所需输出值相对低时使冷却水泵工作在停止模式。