本發(fā)明實施例涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池的溫度控制方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術：

隨著傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭和環(huán)境污染問題的日趨嚴重，人類越來越需要儲存量大、污染低、轉(zhuǎn)化效率高的新型能源。質(zhì)子交換膜燃料電池作為以地球上大量存在的h2、o2為燃料，h20為唯一的生成物的發(fā)電裝置受到大多數(shù)發(fā)達國家重視和利用。以pemfc(protonexchangemembranefuelcell，質(zhì)子交換膜燃料電池)為核心部件開發(fā)的燃料電池車輛已成為眾多知名汽車廠商重要的開發(fā)戰(zhàn)略之一。

燃料電池是一個復雜時滯、參數(shù)不確定變化、非線性強耦合系統(tǒng)。其工作過程是固液氣三相混合的流體流動、傳質(zhì)、傳熱的電化學動態(tài)過程。在對其工作特性沒有完全了解的情況下，燃料電池建模很困難并且控制技術也不成熟，尤其在溫、濕度控制方面更是如此。一旦控制效果不理想，容易造成發(fā)電效率的明顯下降，使造價昂貴的質(zhì)子交換膜由于使用不當很快老化，最終無法正常進行化學反應。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種燃料電池的溫度控制方法、裝置和系統(tǒng)，實現(xiàn)使當前溫 度保持在預設的溫度閾值，通過pwm調(diào)節(jié)散熱裝置，提高溫度控制響應速度和精度，保證了燃料電池的系統(tǒng)的穩(wěn)定性，延長燃料電池壽命。

本發(fā)明的一方面，提供一種燃料電池的溫度控制方法，所述方法包括：

判斷所述燃料電池的當前溫度是否等于預設的溫度閾值；

若否，則獲取燃料電池的溫度反饋參數(shù)；

根據(jù)所述溫度反饋參數(shù)，且通過脈沖寬度調(diào)制pwm調(diào)節(jié)散熱裝置，以使所述當前溫度等于所述溫度閾值。

本發(fā)明的另一方面，提供一種燃料電池的溫度控制裝置，所述控制裝置包括：

判斷單元，用于判斷所述燃料電池的當前溫度是否等于預設的溫度閾值；

獲取單元，用于當所述當前溫度不等于所述預設的溫度閾值時，獲取燃料電池的溫度反饋參數(shù)；

調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述溫度反饋參數(shù)，且通過脈沖寬度調(diào)制pwm調(diào)節(jié)散熱裝置，以使所述當前溫度等于所述溫度閾值。

本發(fā)明還提供一種燃料電池的溫度控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括前述控制裝置以及散熱裝置。

應用本發(fā)明實施例，對燃料電池工作的溫度進行動態(tài)響應，并在穩(wěn)態(tài)下通過pwm進行精確的控制，提高溫度控制響應速度、精度，保證了燃料電池的系統(tǒng)的穩(wěn)定性、大大延長燃料電池壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種燃料電池的溫度控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例提供的一種燃料電池的溫度控制裝置的結(jié)構框圖。

圖3為本發(fā)明一個實施例提供的一種燃料電池的溫度控制裝置的結(jié)構框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種燃料電池的溫度控制方法的流程示意圖。

如圖1所示，一種燃料電池的溫度控制方法，該方法包括如下步驟：

步驟101，判斷所述燃料電池的當前溫度是否等于預設的溫度閾值，若否，執(zhí)行步驟102，若是，則執(zhí)行步驟104。

本步驟中，溫度閾值可以根據(jù)燃料電池所處的環(huán)境條件以及其額定溫度進行設置，而燃料電池的當前溫度可以通過溫度檢測裝置(例如，溫度計)進行測量，優(yōu)選地，在步驟101之前，可以通過溫度檢測裝置檢測燃料電池的當前溫度。

步驟102，獲取燃料電池的溫度反饋參數(shù)。

本技術領域人員可以理解的是，當燃料電池的溫度超過溫度閾值(比如，額定溫度)時，燃料電池的輸出電壓和輸出電流都會發(fā)生變化，進而導致其輸出功率(發(fā)電功率)下降，因此，可以通過獲取其輸出電壓和輸出電流等， 作為溫度控制的溫度反饋參數(shù)。優(yōu)選地，在步驟102中，溫度反饋參數(shù)可以包括燃料電池的輸出電壓、輸出電流和燃料電池的當前環(huán)境溫度，根據(jù)輸出電壓和輸出電路確定燃料電池的自身產(chǎn)熱參數(shù)，根據(jù)當前環(huán)境溫度確定環(huán)境溫度參數(shù)，基于自身產(chǎn)熱參數(shù)和所述環(huán)境溫度參數(shù)確定溫度反饋參數(shù)。

步驟103，根據(jù)溫度反饋參數(shù)，且通過脈沖寬度調(diào)制pwm調(diào)節(jié)散熱裝置，以使當前溫度等于溫度閾值，然后，繼續(xù)執(zhí)行步驟101。

根據(jù)本發(fā)明的可選實施例，步驟103可以包括基于溫度反饋參數(shù)判斷燃料電池的當前溫度是否大于所述溫度閾值，若是，則通過調(diào)節(jié)pwm的脈沖占空比調(diào)節(jié)散熱裝置，直到當前溫度等于溫度閾值為止。其中，這里的散熱裝置包括但不限于散熱風扇、空調(diào)，優(yōu)選地，為了降低成本，優(yōu)選散熱風扇作為散熱裝置，從而通過調(diào)節(jié)pwm的占空比以控制散熱風扇的轉(zhuǎn)速，進而達到快速降低燃料電池當前溫度，使之等于溫度閾值的目的，可以理解的是，當散熱裝置為空調(diào)時，可以通過調(diào)節(jié)pwm的占空比調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷效率和制冷溫度，從而快速調(diào)節(jié)降低燃料電池的溫度。在當前溫度等于溫度閾值后，繼續(xù)執(zhí)行步驟101，從而實現(xiàn)對燃料電池的溫度的閉環(huán)控制。

步驟104，禁止調(diào)節(jié)散熱裝置。

本發(fā)明還提供了一種應用上述方法實施例的一種燃料電池的溫度控制裝置200，裝置200包括判斷單元201、獲取單元202和pwm調(diào)節(jié)單元203。

判斷單元201用于判斷燃料電池的當前溫度是否等于預設的溫度閾值。

獲取單元202用于在當前溫度不等于預設的溫度閾值時，獲取燃料電池的溫度反饋參數(shù)。

pwm調(diào)節(jié)單元203用于根據(jù)溫度反饋參數(shù)，且通過脈沖寬度調(diào)制pwm調(diào)節(jié)散熱裝置，以使當前溫度等于所述溫度閾值。

此外，本發(fā)明還提供了一種燃料電池的溫度控制系統(tǒng)300，該系統(tǒng)包括燃料電池的溫度控制裝置200和散熱裝置400，燃料電池的溫度控制裝置200根據(jù)溫度反饋參數(shù)控制pwm的占空比，從而控制散熱裝置400的制冷效率，進而控制燃料電池的溫度，保障燃料電池的溫度控制在預設的溫度閾值。

應用本發(fā)明實施例，對燃料電池工作的溫度進行動態(tài)響應，并在穩(wěn)態(tài)下通過pwm進行精確的控制，提高溫度控制響應速度、精度，保證了燃料電池的系統(tǒng)的穩(wěn)定性、大大延長燃料電池壽命。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種燃料電池的溫度控制方法、裝置和系統(tǒng)，所述方法包括：判斷所述燃料電池的當前溫度是否等于預設的溫度閾值；若否，則獲取燃料電池的溫度反饋參數(shù)；根據(jù)所述溫度反饋參數(shù)，且通過脈沖寬度調(diào)制PWM調(diào)節(jié)散熱裝置，以使所述當前溫度等于所述溫度閾值。應用本發(fā)明實施例，對燃料電池工作的溫度進行動態(tài)響應，并在穩(wěn)態(tài)下通過PWM進行精確的控制，提高溫度控制響應速度、精度，保證了燃料電池的系統(tǒng)的穩(wěn)定性、大大延長燃料電池壽命。

技術研發(fā)人員：劉維
受保護的技術使用者：北京億華通科技股份有限公司
技術研發(fā)日：2016.01.11
技術公布日：2017.07.18