[发明专利]一种换热量可调节的燃料电池热管理系统及控制方法

权利要求书

1.一种换热量可调节的燃料电池热管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、控制单元接收预先设定的上限温度与下限温度，获取冷却液管路出口处的温度值T1、冷却液管路的进口处的温度值T2、换热器（6）进口处的温度值T3和换热器（6）出口处的温度值T4，计算流经换热器（6）的换热功率P1和燃料电池模块的产热功率P2，判断换热器（6）的换热功率P1是否大于燃料电池模块的产热功率P2且温度值T2是否大于下限温度；

控制单元获取流经换热器（6）的换热功率P1和燃料电池模块的产热功率P2的具体操作如下：

S11、控制单元获取水泵转速，通过理论公式或标定数据进行推算出热管理系统主流量；

S12、控制单元获取三向阀（8）的阀门开度，通过理论公式或标定数据进行推算出第二支路与第一支路的流量比，即；

S13、控制单元获取第三三向阀（82）的阀门开度，通过理论公式或标定数据进行推算流经换热器（6）支路与略过换热器（6）支路的流量比：，从而得出流经换热器（6）支路的流量；

S14、控制单元获取换热器（6）进口处的温度值T3和换热器（6）出口处的温度值T4，计算出流经换热器的换热功率值，燃料电池模块的产热功率，其中表示密度，表示比热容；

S2、若换热器（6）的换热功率P1大于燃料电池模块的产热功率P2且温度值T2大于下限温度，则控制第三三向阀（82）减小流经换热器的流量；

S3、若换热器（6）的换热功率P1小于等于燃料电池模块的产热功率P2或温度值T2小于等于下限温度，则控制第三三向阀（82）增大流经换热器的流量；

S4、判断温度值T2是否小于等于下限温度；

S5、若温度值T2大于等于下限温度，则包含如下子步骤：

S51、通过控制单元命令加热器（5）停止工作，同时控制三向阀（8）关闭连接加热器（5）的进口阀门，使得第一支路流量为0，再判断温度值T2是否大于上限温度；

S52、若温度值T2大于上限温度，通过控制单元关闭第二三向阀（81）的通往散热器（7）出口的支路，同时增加散热器（7）的风扇工作转速进行散热；

S53、若温度值T2小于等于上限温度，通过控制单元降低散热器（7）的风扇工作转速进行散热；当散热器风扇工作转速降到0时，判断温度值T2是否小于温度值T4与管路热耗散diff的差值；

S531、若温度值T2小于温度值T4与管路热耗散diff的差值，则控制第二三向阀（81）减小流经散热器（7）的流量；

S532、若温度值T2大于等于温度值T4与管路热耗散diff的差值，则控制第二三向阀（81）增加流经散热器（7）的流量；

S6、若温度值T2小于下限温度，则热管理系统需要进行辅助升温工作，具体包含如下子步骤：

S61、通过控制单元命令加热器（5）工作，同时判断换热功率P1是否小于0以及的值是否大于1；

S62、若换热功率P1小于0或的值大于1，则通过控制单元关闭三向阀（8）的阀门开度，使得第二支路流量为0；

S63、若换热功率P1大于等于0且的值小于等于1，则通过控制单元控制三向阀（8）的阀门开度，使得第二支路与第一支路的流量比为，同时控制第二三向阀（81），使得第二三向阀（81）流经散热器（7）的流量为0。

2.如权利要求1所述的一种换热量可调节的燃料电池热管理系统的控制方法：其特征在于：所述步骤S14中，所述换热器（6）进口处的温度值T3与冷却液管路出口处的温度值T1数值相同。

3.如权利要求1所述的一种换热量可调节的燃料电池热管理系统的控制方法：其特征在于：所述管路热耗散diff的值为1~5℃。