[发明专利]一种燃料电池电动汽车的空气压缩系统及控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池电动汽车的空气压缩系统，其特征在于，包括：整车控制器、空气压缩机、三通阀、燃料电池氧化剂管路和制动空气输入管路；

所述空气压缩机将压缩后的空气通过所述三通阀分别输送给所述燃料电池氧化剂管路和所述制动空气输入管路；

所述燃料电池氧化剂管路包括流量传感器和电控节流阀；

所述整车控制器分别连接所述空气压缩机、所述电控节流阀和所述流量传感器；

所述电控节流阀，用于调节提供给燃料电池的空气的流量；

所述流量传感器，用于采集提供给所述燃料电池的空气的流量；

所述整车控制器，用于根据驾驶员的扭矩需求，计算得到所述燃料电池的目标空气流量，并控制所述空气压缩机和所述电控节流阀，使得提供给所述燃料电池的空气的流量为所述目标空气流量；

所述系统，还包括：设置在所述空气压缩机的进气管路的过滤器；

所述过滤器，用于对要进入所述空气压缩机的空气进行粉尘颗粒物过滤；

所述系统，还包括：设置在所述空气压缩机的进气管路的污染气体去除装置；

所述污染气体去除装置，用于对要进入所述空气压缩机的空气中的CO、SO₂、NO₂进行去除；

所述根据驾驶员的扭矩需求，计算得到所述燃料电池的目标空气流量，具体包括：根据所述扭矩需求，得到所述燃料电池需要输出的目标电流；根据所述目标电流，结合燃料电池输出的电流与输入的氧气流量的关系式I＝4VF/(22.42*60)，计算得到所述燃料电池的目标氧气流量，I为燃料电池输出的电流，V为输入到燃料电池的氧气流量，F为法拉第常数；根据所述目标氧气流量和氧气占空气的百分比计算得到所述目标空气流量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料氧化剂管路，还包括：分别与所述整车控制器连接的冷却装置和温度传感器；

所述冷却装置，用于调节提供给所述燃料电池的空气的温度；

所述温度传感器，用于采集提供给所述燃料电池的空气的温度。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述燃料氧化剂管路，还包括：分别与所述整车控制器连接的电控限压阀和压力传感器；

所述电控限压阀，用于调节提供给所述燃料电池的空气的压力；

所述压力传感器，用于采集提供给所述燃料电池的空气的压力。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料电池氧化剂管路，还包括：

单向阀，用于确保所述燃料电池氧化剂管路的内空气流向指向所述燃料电池。

5.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的空气压缩系统，所述方法包括：

获取加速踏板开度和当前车速；

根据所述加速踏板开度和所述当前车速，得到驾驶员的扭矩需求；

根据所述扭矩需求，得到所述燃料电池需要输出的目标电流；

根据所述目标电流计算得到所述燃料电池的目标空气流量；

发送包含所述目标空气流量的控制指令至所述电控节流阀，以结合所述流量传感器调节提供给所述燃料电池的空气的流量为所述目标空气流量；

根据所述目标电流计算得到所述燃料电池的目标空气流量，具体包括：根据所述目标电流，结合燃料电池输出的电流与输入的氧气流量的关系式I＝4VF/(22.42*60)，计算得到所述燃料电池的目标氧气流量，I为燃料电池输出的电流，V为输入到燃料电池的氧气流量，F为法拉第常数；根据所述目标氧气流量和氧气占空气的百分比计算得到所述目标空气流量。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述空气压缩系统还包括分别与所述整车控制器连接的电控限压阀和压力传感器，所述方法还包括：

通过所述压力传感器获取提供给所述燃料电池的空气的压力；

判断所述压力是否在预设的压力范围，若否，则发送压力调节指令至所述电控限压阀，以调节所述压力处于所述压力范围内。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述空气压缩系统还包括分别与所述整车控制器连接的冷却装置和温度传感器，所述方法还包括：

通过所述温度传感器获取提供给所述燃料电池的空气的温度；

判断所述温度是否在预设的温度范围，若否，则发送温度调节指令至所述冷却装置，以调节所述温度处于所述温度范围内。