[发明专利]电堆温度估算方法、调节方法以及存储介质、电子设备

权利要求书

1.一种燃料电池的电堆温度估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于麦克斯韦-玻尔兹曼分布构造所述燃料电池电堆中各单体电池的温度与所述燃料电池的冷却液温度之间的温差函数；

采集所述燃料电池的空气进气温度和冷却液出口温度，并获取单体电池的冷却液流道面积；

根据所述空气进气温度、所述冷却液出口温度和所述温差函数估算各单体电池的温度。

2.如权利要求1所述的燃料电池的电堆温度估算方法，其特征在于，所述温差函数通过下式表示：

其中，n为所述电堆内部的单体电池片数，ΔT(x)为第x片(1≤x≤n)单体电池与冷却液温度之间的温差函数，x＝1时，第1片单体电池指的是电堆内部距离冷却液主流道进水口最近的单体电池，x＝n时，第n片单体电池指的是电堆内部距离冷却液主流道进水口最远的单体电池，Q为稳态下电堆的自由散热量，c₂为空气比热容，m为空气相对分子质量，k为玻尔兹曼常数，T为空气进气温度。

3.如权利要求2所述的燃料电池的电堆温度估算方法，其特征在于，通过如下公式估算各单体电池的温度：

其中，T_stack(x)为第x片单体电池的温度，h为冷却液与单体电池的热对流换热系数，A为所述单体电池的冷却液流道面积，c₁为电堆冷却液比热容，t(n)为所述冷却液出口温度。

4.一种燃料电池的电堆温度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用如权利要求1-3中任一项所述的燃料电池的电堆温度估算方法，估算燃料电池电堆的最高温度和最低温度；

计算所述最高温度与所述最低温度之间的温差；

采集所述燃料电池的中冷器中冷却液温度；

根据所述温差和所述冷却液温度调节所述中冷器的冷却液流量。

5.如权利要求4所述的燃料电池的电堆温度调节方法，其特征在于，通过如下公式估算所述电堆的最高温度和最低温度：

其中，T_max为所述最高温度，T_min为所述最低温度。

6.如权利要求4所述的燃料电池的电堆温度调节方法，其特征在于，所述根据所述温差和所述冷却液温度调节所述中冷器的冷却液流量，包括：

判断所述温差是否大于预设温差阈值；

如果所述温差大于所述预设温差阈值，则根据所述冷却液温度计算流量调节幅值；

将所述中冷器的冷却液流量减小所述流量调节幅值，并返回估算所述燃料电池电堆的最高温度和最低温度的步骤。

7.如权利要求6所述的燃料电池的电堆温度调节方法，其特征在于，通过如下公式计算所述流量调节幅值：

其中，ΔS为所述流量调节幅值，c₂为空气比热容，c₃为所述中冷器中冷却液比热容，Δt为预设温度幅值，t为所述冷却液温度。

8.如权利要求7所述的燃料电池的电堆温度调节方法，其特征在于，预设温度幅值的取值范围为3～8℃。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的燃料电池的电堆温度估算方法，或者，实现如权利要求5-8中任一项所述的燃料电池的电堆温度调节方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的燃料电池的电堆温度估算方法，或者，实现如权利要求5-8中任一项所述的燃料电池的电堆温度调节方法。