[发明专利]一种氢燃料电池控制系统及方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池控制系统，其特征在于，包括中控模块以及与所述中控模块电连接的电源、氢气模块、空气模块、散热模块及多个传感器；

所述中控模块用于控制整个系统的工作，所述电源用于为整个系统供电；

所述氢气模块包括氢控制器、氢气循环泵及氢气尾排；

所述空气模块包括空压机及空气尾排；

所述散热模块包括散热水泵、散热管路及散热风扇，用于为氢燃料电池的电堆散热；

多个传感器中包括压力传感器、温度传感器、空气流量传感器、氢气浓度传感器、电堆的电流传感器及电压传感器。

2.一种氢燃料电池控制方法，其特征在于，该方法利用如权利要求1所述的氢燃料电池控制系统，且包括如下步骤：

S1，接通电源，中控模块检测氢燃料电池控制系统的初始状态是否正常，若正常则进入步骤S2；

S2，开启散热模块，并检测散热模块是否正常开启，若是则进入步骤S3；

S3，开启氢气模块，并检测氢气模块是否正常开启，若是则进入步骤S4；

S4，开启空气模块，并检测空气模块是否正常开启，若是则进入步骤S5；

S5，氢燃料电池的电堆开始工作，并检测氢燃料电池是否正常启动，工作过程中，根据负载电流变化，中控模块自动调节氢气模块、空气模块及散热模块的工作参数，并持续检测氢燃料电池控制系统中的多个传感器的数据是否正常，若正常则维持氢燃料电池的正常工作；

以上各步骤中，若发生异常，则氢燃料电池控制系统将异常信息发送给上位机，并使氢燃料电池停止工作。

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池控制方法，其特征在于，步骤S1中，具体包括开机自检步骤和启动前自检步骤；

接通电源后，先进行开机自检，若开机自检的结果正常则氢燃料电池控制系统进入待机状态；

待机状态的氢燃料电池控制系统接收到启动指令后，再进行启动前自检，若启动前自检的结果正常则进入步骤S2。

4.根据权利要求3所述的氢燃料电池控制方法，其特征在于，在开机自检步骤中，检测项目包括：多个传感器的初始值是否正常，系统中的绝缘阻值是否正常，系统的各模块间的通讯是否正常；

在启动前自检步骤中，检测项目包括：系统的各模块间的通讯是否正常，氢气系统的各个阀门是否在正常工作范围内，散热模块的冷却液的温度范围。

5.根据权利要求4所述的氢燃料电池控制方法，其特征在于，所述氢燃料电池控制系统还包括加热模块；在启动前自检步骤中，若检测到冷却液的温度低于预设值，则在步骤S2前，先通过加热模块加热冷却液，使冷却液的温度达到预设值。

6.根据权利要求2所述的氢燃料电池控制方法，其特征在于，氢燃料电池工作过程中，若中控模块接收到停机指令，进入步骤S6：氢燃料电池控制系统控制氢燃料电池按照预设的流程停止工作，此后氢燃料电池控制系统进入待机状态。

7.根据权利要求6所述的氢燃料电池控制方法，其特征在于，步骤S6具体包括：

S6a，中控模块接收到停机指令后，先控制氢气尾排的电磁阀打开，然后切断氢燃料电池的主负载；

S6b，氢燃料电池接通辅助负载；

S6c，调节氢气循环泵的比例阀的开度，降低氢气进入氢燃料电池的电堆的压力，并调节空压机的转速至预设值；

S6d，调节氢气尾排的电磁阀及空气尾排的电磁阀，进入氢气吹扫模式，同时提高氢气循环泵的转速；

S6e，氢气吹扫的同时，提高散热水泵的转速及散热风扇的转速，以加快散热；

S6f，氢气吹扫预设的时间后，先切断氢气循环泵，再切断氢气循环泵的比例阀前的电磁阀，并关闭空压机和空气尾排的电磁阀；

S6g，当比例阀前的氢压小于预设值时，向后关闭比例阀和氢气尾排的电磁阀，从而完全关闭氢气路；

S6h，当氢燃料电池的电堆电压降至预设值以下时，切断辅助负载；

S6i，氢燃料电池完全停止工作前，中控模块向上位机发送停机信息，此后氢燃料电池控制系统进入待机状态。