[发明专利]一种燃料电池热管理模式切换与控制方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池热管理模式切换与控制方法，通过获取各热管理回路温度监测点的温度值，在一级控制器中基于温度监测点的温度值进行模式切换判断，如果温度值满足模式切换条件，则由二级控制器基于模式切换判断结果进行热管理模式切换，否则各热管理回路保持当前热管理模式。在二级控制器中根据环境温度与各热管理回路温度值划分了不同的热管理模式，保证整个燃料电池热管理系统高效稳定地运行。本发明控制简单，可以通过两级控制器更好地执行热管理系统的模式切换与控制。

技术领域

本发明属于燃料电池汽车领域，特别涉及一种燃料电池热管理模式切换与控制方法。

背景技术

近年来燃料电池的不断发展促进了燃料电池汽车的推广应用。而燃料电池系统是一个多耦合、非线性的复杂系统，各个子系统之间只有相互协调，才能保证燃料电池的性能与效率。在燃料电池热管理系统中，环境温度与各热管理子系统温度不断变化，需要根据实时的温度变化做出相应的模式切换以保证整个燃料电池热管理系统的高效稳定运行。

燃料电池汽车热管理系统具体包括燃料电池热管理系统、动力电池热管理系统、电机热管理系统与乘员舱热管理系统。各热管理系统的温度水平不尽相同。其中燃料电池热管理系统温度在60-80℃之间，在各热管理系统中温度最高；电机热管理系统温度次之，动力电池与乘员舱热管理系统温度较低。在热管理模式切换时由于不同温度水平的冷却液进行热量交换，会导致相应的热管理部件与燃料电池、动力电池与电机受到温度冲击，从而降低各自的工作效率，缩短了各部件的使用寿命。设计一种燃料电池热管理模式切换与控制方法可以减少热管理模式切换时的温度冲击，提高整个热管理系统的工作效率与寿命。现有的专利如中国专利公布号为CN110085943B，公告日为2021-03-26，公开了一种电池热管理系统的控制方法，所述控制方法包括：获取电池包内部的多个温度检测点的温度值；基于所述多个温度检测点的温度值设定下一热管理模式；以及控制所述电池热管理系统从当前热管理模式切换至所述下一热管理模式，响应于所述下一热管理模式为制冷模式，于切换过程中，逐渐占用所述制冷剂资源；响应于所述当前热管理模式为制冷模式，于切换过程中，逐渐释放所述制冷剂资源。又如专利申请公布号为CN110500169A，公开日为2019-11-26，公开了一种改善排放的整车热管理控制方法及装置，可以获取与尾气温度相关的汽车的运行参数，运行参数包括发动机运行模式指令，当运行参数满足进入保温热管理模式的条件时，将当前的热管理模式切换至保温热管理模式；在保温热管理模式下，控制汽车的冷却部件执行尾气保温处理以提高汽车的尾气温度。从而提高选择性催化还原反应的温度，提高尾气中有害的氮氧化物的转换效率，减少排放量。上述专利的实施方案均未涉及燃料电池热管理系统，且控制方法较为复杂。

针对上述的技术不足，本发明提供一种燃料电池热管理模式切换与控制方法，通过获取各热管理回路温度监测点的温度值，在一级控制器中基于温度监测点的温度值进行模式切换判断，如果温度值满足模式切换条件，则由二级控制器基于模式切换判断结果进行热管理模式切换，否则各热管理回路保持当前热管理模式。在二级控制器中根据环境温度与各热管理回路温度值划分了不同的热管理模式，保证整个燃料电池热管理系统高效稳定地运行。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供了一种燃料电池热管理模式切换与控制方法，通过合理的方案设计实现热管理系统的高效稳定运行。

本发明提供的一种燃料电池热管理模式切换与控制方法为：通过获取燃料电池汽车各热管理回路温度监测点的温度值，在一级控制器中基于温度监测点的温度值进行模式切换判断，如果温度值满足模式切换条件，则由二级控制器基于模式切换判断结果进行热管理模式切换，否则各热管理回路保持当前热管理模式。