[发明专利]一种长寿命车用燃料电池发动机控制方法及系统

权利要求书

1.一种长寿命车用燃料电池发动机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：收到开机指令，启动燃料电池发动机，获取燃料电池汽车的最大功率需求P_{car_max}；

步骤2：根据燃料电池双堆模块中第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆上次运行时记录的衰减程度R₁和R₂，分别计算最大输出功率P_{1_max}和P_{2_max}：

P_{i_max}＝P_max*(1-R_i)，i＝1,2

其中，P_max为第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆出厂时的最大输出功率；

步骤3：判断最大输出功率P_{1_max}是否大于等于最大功率需求P_{car_max}，若是，转至步骤4；否则，转至步骤5；

步骤4：控制第一燃料电池电堆的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口开启，第二燃料电池电堆的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口关闭，并控制燃料电池发动机输出电流仅流通第一燃料电池电堆，短路第二燃料电池电堆，使燃料电池双堆模块处于第一燃料电池电堆单独工作模式，转至步骤8；

步骤5：判断最大输出功率P_{2_max}是否大于等于最大功率需求P_{car_max}，若是，转至步骤6；否则，转至步骤7；

步骤6：控制第二燃料电池电堆的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口开启，第一燃料电池电堆的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口关闭，并控制燃料电池发动机输出电流仅流通第二燃料电池电堆，短路第一燃料电池电堆，使燃料电池双堆模块处于第二燃料电池电堆单独工作模式，转至步骤8；

步骤7：控制第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口均开启，并控制燃料电池发动机输出电流流通第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆，使得燃料电池双堆模块处于第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆共同工作模式，转至步骤8；

步骤8：对处于工作模式的燃料电池双堆模块进行开机吹扫，之后通过控制流入燃料电池双堆模块的氢气、空气的流量，及冷却液的温度，调整燃料电池双堆模块的功率输出以满足功率需求；

步骤9：收到停机指令，确定处于工作模式的燃料电池双堆模块无功率输出后，对燃料电池双堆模块进行降温和关机吹扫，之后关闭燃料电池双堆模块所有已开启的氢气进出口、空气进出口和冷却液进出口，并断开电流，使燃料电池发动机处于停机状态。

2.根据权利要求1所述长寿命车用燃料电池发动机控制方法，其特征在于，步骤2中衰减程度R₁和R₂通过如下方式获得：

在第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆的上次运行时，判断输出电流I下的平均节电压V_{1_avg}和V_{2_avg}，根据第一燃料电池电堆和第二燃料电池电堆出厂时记录的电流I下的最大平均节电压V_pre，计算得到衰减程度R₁和R₂并保存，其中，

3.根据权利要求1所述长寿命车用燃料电池发动机控制方法，其特征在于，在步骤8中，先根据整车发送的燃料电池目标输出功率，计算得到处于工作模式的燃料电池双堆模块的目标输出电流，再根据计量比和目标输出电流计算得到目标空气流量和目标氢气流量，以控制流入燃料电池双堆模块的氢气、空气的流量，根据目标输出电流分段控制冷却液的温度，进而调整处于工作模式的燃料电池双堆模块的功率输出以满足功率需求。