[发明专利]一种船用氢燃料电池冷却系统的控制方法

权利要求书

1.一种船用氢燃料电池冷却系统的控制方法，其特征在于，燃料电池电堆布置于船身内，平板换热器布置于船底，平板换热器的下底面与船底平面共面；燃料电池电堆的冷却液出口安装电堆冷却液出口温度传感器，然后连接到三通阀的C接口；三通阀的A接口连接到平板换热器冷却液入口；平板换热器冷却液出口与三通阀的B接口的冷却液汇合，再连接到冷却水泵入口；冷却水泵出口安装电堆冷却液入口温度传感器，并连接到燃料电池电堆冷却液入口；形成循环回路；

船用氢燃料电池冷却系统的控制方法包括步骤：

S10,当燃料电池运行时，实时检测电堆入口冷却液温度T_in和电堆出口冷却液温度T_out；

S20,将实时检测电堆入口冷却液温度T_in与温度阈值进行比较，基于温度和发电功率经过计算对三通阀进行调节，进入不同的冷却模式；包括步骤：

S21,当燃料电池电堆工作时，三通阀C接口保持全开；

S22,当电堆冷却液入口温度T_in低于低温阈值T_low时，三通阀的B接口开度设为100%，使燃料电池系统的冷却液以短距离循环，使电堆内部快速升温；

S23,当电堆冷却液入口温度T_in在低温阈值T_low和高温阈值T_high之间，且电堆冷却液出口温度T_out小于电堆最佳运行温度范围上限时，基于温度和发电功率经过计算，基于氢燃料电池冷却液的最佳入口温度值T_best，通过发电功率值进行三通阀A、B接口的开度的计算，对冷却液入口温度进行控制；

设定氢燃料电池40%发电效率下燃料电池电堆冷却液入口温度的低温阈值为T_low，氢燃料电池冷却液的最佳入口温度为T_best，设定氢燃料电池40%发电效率下燃料电池电堆冷却液入口温度的高温阈值为T_high，0T_lowT_bestT_high；

当电堆冷却液入口温度T_in在T_low和T_best之间时，基于温度和发电功率经过计算，三通阀A接口的开度为：

；

；

P_min为发电功率最小值，P_max为最大值，P为发电功率；

当电堆冷却液入口温度T_in在T_low和T_best之间时，基于温度和发电功率经过计算，三通阀B接口的开度为：

；

；

S25,当电堆冷却液入口温度T_in大于高温阈值Tin3时或电堆冷却液出口温度T_out大于电堆最佳运行温度范围上限时，将三通阀A接口全部打开，B接口全部关闭，充分利用船底流水进入平板换热器对燃料电池进行冷却。