[发明专利]一种氢燃料电池汽车的供氧系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种氢燃料电池汽车的供氧系统，包括空气滤清器、空气压缩机、冷凝器、储气装置和增湿器，所述空气滤清器、所述空气压缩机、所述冷凝器、所述储气装置和所述增湿器通过管路顺次连通，所述储气装置的输出端设有机械泄压阀，且所述储气装置与所述增湿器连通的管路上沿气体流通方向依次设有稳压阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与汽车的FCU控制系统电连接，所述储气装置用于存储氧气，所述第一电磁阀用于控制氧气回路的关闭和开启，所述第二电磁阀用于控制氧气的供应量。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池汽车的供氧系统及其控制方法。

背景技术

随着发展氢能源能源战略的大力提倡，国内外掀起了一阵氢燃料电池汽车的研究浪潮，大量氢燃料电池系统集成产品面试，并已装配到相应的氢燃料电池车上开始运行。

伴随着氢燃料电池系统的量产化，暴露的集成系统化的问题越来越多，如由于供氧系统的供气滞后1-2S，导致氢燃料电池系统的输出功率响应会滞后1-2S，氢燃料电池功率响应滞后导致氢燃料汽车动力性能减弱，同时增大对辅助能源(动力电池或者超级电容)的依赖性，需要增大辅助能源的储能量和放电功率需求，增大了辅助能源的体积，加大了布置难度。针对此，本发明旨在提供一种氢燃料电池汽车的供氧系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种氢燃料电池汽车的供氧系统及其控制方法。

本发明提供一种氢燃料电池汽车的供氧系统，包括空气滤清器、空气压缩机、冷凝器、储气装置和增湿器，所述空气滤清器、所述空气压缩机、所述冷凝器、所述储气装置和所述增湿器通过管路顺次连通，所述储气装置的输出端设有机械泄压阀，且所述储气装置与所述增湿器连通的管路上沿气体流通方向依次设有稳压阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与汽车的FCU控制系统电连接，所述储气装置用于存储氧气，所述第一电磁阀用于控制氧气回路的关闭和开启，所述第二电磁阀用于控制氧气的供应量，所述增湿器上设有空气进气口和空气排气口，所述空气进气口用于与氢燃料电池的阴极入口连接，所述空气排气口用于与所述氢燃料电池的阴极出口连接。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统包括空气压缩机控制器和气压传感器，所述气压传感器设置在所述储气装置内，其用于检测所述出气装置内的气体压力，所述控制器分别与所述空气压缩机和所述气压传感器电连接。

进一步地，所述储气装置为储气罐。

进一步地，所述第一电池阀为供氧开关电磁阀。

进一步地，所述第二电池阀为供氧比例控制电磁阀。

一种上述氢燃料电池汽车的供氧系统的控制方法，主要包括以下步骤：

S1、FCU控制系统采集VCU控制系统发送的启动燃料电池命令和FCU控制系统设定功率输出后，FCU控制系统结合燃料电池状态给出响应功率，分别调用响应功率对应空气压缩机转速数据库、响应功率对应氧气供应量数据库和氧气供应量对应比例控制电磁阀开度数据库；

S2、根据S1中调用的响应功率对应空气压缩机转速数据库，获取空气压缩机目标转速，并通过FCU控制系统根据获取的空气压缩机目标转速信号向空气压缩机发送目标转速控制信息，以控制空气压缩机的目标转速；

S3、FCU控制系统根据VCU控制系统发送的启动燃料电池命令，控制第一电磁阀的关闭或开启；

S4、根据S1中调用的响应功率对应氧气供应量数据库，获取对应氧气供应量，结合S1中调用的氧气供应量对应比例控制电磁阀开度数据库，获取对应的比例控制电磁阀开度信息，FCU控制系统将根据获取的比例控制电磁阀开度信息控制第二电磁阀的控制端，以控制第二电磁阀的开度。