[发明专利]燃料电池汽车多环境综合热管理方法

说明书

本申请提供一种燃料电池汽车多环境综合热管理方法，可实现对不同环境温度采用不同的控制模式。在常温环境模式下，即第一控制模式下，通过前馈控制和反馈控制方法，可以确保温度控制的精确性和稳定性。在第二控制模式下，且高温环境模式下，采用动力系统协同控制，降低燃料电池工作电流，提高燃料电池效率，以减少燃料电池系统产热，解决了高温环境下冷却系统散热压力大的问题。在第二控制模式下，且低温环境模式充分利用燃料电池系统余热，在保证燃料电池系统和车厢内温度的同时，降低了整车能量消耗。从而，在面对一年四季复杂多变的环境下，可以保证燃料电池系统温度控制的精确性和稳定性，并且大大降低整车的能耗，提高整车的经济性，增加续驶里程。

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种燃料电池汽车多环境综合热管理方法。

背景技术

近年来，新能源汽车快速发展，其中燃料电池因其高效、清洁、无污染等优点受到广泛关注，在交通运输领域具有广阔的发展前景。尤其在商用车领域，燃料电池汽车和纯电动汽车相比具有更长的续驶里程。但与传统内燃机汽车相比，燃料电池的工作温度相对较低，依靠环境进行温差散热的压力大，因此燃料电池汽车在热管理方面仍面临较大挑战。

其中，工作环境温度对燃料电池的性能有很大影响。然而，在面对不同的工作环境时，传统的燃料电池汽车热管理方法仅考虑燃料电池的冷却散热，未充分利用燃料电池工作时产生的余热。或者，仅利用燃料电池的余热为整车进行供暖，没有考虑动力电池保温等问题。因此，通过传统的燃料电池汽车热管理方法，使得燃料电池系统温度控制不稳定、不精确，且整车能耗较高，经济实用性差。

发明内容

基于此，有必要针对传统燃料电池汽车热管理方法的燃料电池系统温度控制不稳定、能耗高的问题，提供一种燃料电池汽车多环境综合热管理方法。

本申请提供一种燃料电池汽车多环境综合热管理方法。所述燃料电池汽车多环境综合热管理方法应用于燃料电池热管理子系统。所述燃料电池热管理子系统包括燃料电池系统、第一水泵、第一阀门、第一加热器、第二阀门、第一散热器以及第一水箱。所述燃料电池系统具有冷却液入口与冷却液出口。所述冷却液入口与所述第一加热器输出端连接。所述第一加热器输入端与所述第一阀门第一端连接。所述第一阀门第二端与所述第一水泵输出端连接。所述第一水泵输入端与所述冷却液出口连接。所述冷却液入口与所述第一散热器输出端连接，所述第一散热器输入端与所述第二阀门第一端连接，所述第二阀门第二端与所述第一阀门第三端连接。所述第一加热器、所述第一阀门、所述第一水泵以及所述燃料电池系统形成小循环系统。所述第一散热器、所述第二阀门、所述第一阀门、所述第一水泵以及所述燃料电池系统形成大循环系统。

所述燃料电池汽车多环境综合热管理方法包括：

检测当前环境温度T；

当所述当前环境温度T不小于所述第一环境温度阈值T₁时，控制所述燃料电池汽车进入第一控制模式；

所述第一控制模式包括：

获取所述第一水泵的水泵转速n_pump和/或所述第一阀门的开度α和/或所述第一散热器的风扇开关u_fan；

根据所述水泵转速n_pump和/或所述开度α和/或所述风扇开关u_fan进行前馈控制；

检测所述燃料电池系统的当前燃料电池实际温度T_fc，根据所述燃料电池实际温度T_fc与所述燃料电池目标温度T₂的偏差量进行反馈控制，获得补偿量；

根据所述补偿量，对前馈控制进行补偿，控制所述燃料电池系统的燃料电池温度达到燃料电池目标温度T₂。