[发明专利]一种基于环境温度的燃料电池氢能汽车的温度控制方法

说明书

本发明公开了一种基于环境温度的燃料电池氢能汽车的温度控制方法，温度控制系统包括电子节温器、散热风扇、水温传感器和外温传感器，所述电子节温器、散热风扇和水温传感器均设置在所述氢能汽车的冷却管路上，所述外温传感器设置所述氢能汽车的车身上，且其与热管理控制器连接，所述温度控制系统根据环境温度分别计算所述散热风扇转速和所述电子节温器角度的补偿量。本发明的有益效果：本发明通过引入环境温度变量，并根据车辆状态、时间周期采集环境温度，从而根据环境温度计算风扇转速、节温器角度的补偿量，以调整水温‑风速转速、水温‑电子节温器角度的对应关系，从而实现在不同环境温度下的控制逻辑，以使燃料电池性能更加优越。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种基于环境温度的燃料电池氢能汽车的温度控制方法。

背景技术

随着燃料电池技术的逐步成熟，燃料电池技术在汽车上的运用逐渐增多，但由于燃料电池本身特性原因，相对于传统汽车有更多的限制。其中，燃料电池对温度特别敏感。随着水温由低到高，燃料电池效率会逐步提升，但水温超过某一限制(一般80℃)，又会影响催化剂，影响反应效率。因此，一般燃料电池工作温度范围要求70-80℃，相对于传统燃油车，温度范围更窄。

燃料电池前端冷却换热与传统燃油车一样，都是利用环境温度与冷却液的温差，加上风流动强制对流换热。相同的车辆状态下，不同的环境温度换热效果差异很大。中国幅员辽阔，南北四季温度差异较大，若以同样的温度控制逻辑控制节温器和风速转速，势必造成水温波动明显，不易稳定。

因此，为了更加精准的控制燃料电池冷却系统水温，设计不同环境温度下冷却系统控制逻辑，以达到更加优越的燃料电池性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于环境温度的燃料电池氢能汽车的温度控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于环境温度的燃料电池氢能汽车的温度控制方法，温度控制系统包括电子节温器、散热风扇、水温传感器和外温传感器，所述电子节温器、散热风扇和水温传感器均设置在所述氢能汽车的冷却管路上，所述外温传感器设置所述氢能汽车的车身上，且其与热管理控制器连接，所述温度控制系统根据环境温度分别计算所述散热风扇转速和所述电子节温器角度的补偿量；

所述散热风扇转速的计算公式为：其中T为环境温度；T₀为基准环境温度；T_w为冷却管路上冷却水的水温；V(T_w)为T_w时散热风扇对应的转速值；为基准环境温度T₀情况下，T_w与散热风扇转速V的函数关系；K_τ为V(T₀)函数关系系数；f_t(T)为环境温度T与时间t的周期函数；V(f_t(T)-T₀)为T和T₀的温差与散热风扇转速的函数关系；为V(f_t(T)-T₀)函数关系系数；

所述电子节温器角度的补偿量计算公式为：其中θ(T_w)为T_w时电子节温器对应的角度值；为基准环境温度T₀情况下，T_w与电子节温器角度的函数关系；K_ρ为θ(T_w)函数关系系数；f_t(T)为环境温度与时间的周期函数；θ(f_t(T)-T₀)为T与基和T₀的温差与电子节温器角度的函数关系；K_σ为θ(f_t(T)-T₀)函数关系系数。