[发明专利]燃料电池温度控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池温度控制方法，其特征在于：按以下步骤进行：

ⅠVCU实时获取当前环境温度，并按公式(1)计算得到实时温度补偿系数T_K，VCU根据当前燃料电池输出功率查燃料电池输出功率与风扇占空比对应表得到当前燃料电池输出功率对应的风扇占空比，将当前燃料电池输出功率对应的风扇占空比与实时温度补偿系数相乘得到当前环境温度下当前燃料电池输出功率下的风扇占空比；

其中，T_now为当前环境温度，T_cal为标定时环境温度；

ⅡVCU根据实时采集到的燃料电池实际温度与燃料电池目标温度的差值经PID处理后得到PID控制补偿的风扇占空比；

Ⅲ建立热管理水温变化预测方程(2)，并对热管理水温变化预测方程(2)进行一定时间t的离散化处理得到散热系统的散热强度与散热系统中冷却液的温度变化率之间的对应关系，并获得一定时间t内的风扇总占空比，根据一定时间t内的风扇总占空比求得模型预测的风扇平均占空比，确定散热系统中冷却液的温度变化率与模型预测的风扇平均占空比的对应关系，根据散热系统中冷却液的温度变化率与模型预测的风扇平均占空比的关系及冷却系统中冷却液的当前温度与冷却系统中冷却液的目标温度的差值预测得到模型预测的应该输出的风扇占空比；

其中，m为散热系统中冷却液的质量，C_p为散热系统中冷却液的比热容，dT/dt为一定时间t内散热系统中冷却液的温度变化率，I为燃料电池实时电流，U₀为燃料电池开路电压，U为燃料电池实时电压，A为散热系统的有效散热面积，h为散热系统的散热强度，T为散热系统中冷却液的实时温度，T₀为当前环境温度；

Ⅳ将步骤Ⅰ得到的当前环境温度下当前燃料电池输出功率下的风扇占空比、步骤Ⅱ得到的PID控制补偿的风扇占空比和步骤Ⅲ得到的模型预测的应该输出的风扇占空比相加得到风扇最终占空比，散热系统的风扇控制器按该风扇最终占空比控制风扇工作以控制燃料电池温度。

2.如权利要求1所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中，燃料电池输出功率与风扇占空比对应表预先存入VCU中。

3.如权利要求1或2所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ、步骤Ⅱ和步骤Ⅲ同步进行。

4.如权利要求1或2所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中，时间t为5s。

5.如权利要求3所述的燃料电池温度控制方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中，时间t为5s。