阅读说明：本技术 氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法 (Optimization system and method for realizing stable operation of water inlet and air inlet pressure difference of hydrogen energy automobile ) 是由 李昌泉 郝义国 魏永琪 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法,包括设定阶段和调整阶段,所述设定阶段包括空气入口压力监测模块、FCU模块和水泵开度查找模块,所述空气入口压力监测模块的信息输出端与FCU模块连接,且FCU模块的信息输出端与水泵开度查找模块连接,所述调整阶段包括冷却液入口压力监测模块和水泵开度调整模块；所述空气入口压力监测模块,用于监测空气入口压力；所述水泵开度查找模块,用于查找当前水泵的开度。该氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法,通过控制燃料电池系统中两大重要参数之间的差值范围,避免水循环/空气侧压力过大,对另一侧的管道空间造成无法挽回的损害。(The invention discloses an optimization system and a method for realizing stable operation of a water inlet and air inlet pressure difference of a hydrogen energy automobile, wherein the optimization system comprises a setting stage and an adjusting stage, the setting stage comprises an air inlet pressure monitoring module, an FCU (fiber channel unit) module and a water pump opening searching module, the information output end of the air inlet pressure monitoring module is connected with the FCU module, the information output end of the FCU module is connected with the water pump opening searching module, and the adjusting stage comprises a cooling liquid inlet pressure monitoring module and a water pump opening adjusting module; the air inlet pressure monitoring module is used for monitoring air inlet pressure; and the water pump opening searching module is used for searching the opening of the current water pump. The system and the method for optimizing the stable operation of the hydrogen energy automobile by the pressure difference between the water inlet and the air inlet avoid irreparable damage to the pipeline space on the other side caused by overlarge water circulation/air side pressure by controlling the difference range between two important parameters in the fuel cell system.)

氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法

技术领域

本发明涉及氢能汽车技术领域，具体为氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法。

背景技术

在燃料电池的实际构造中，冷却液循环的管路与空气管路挨的较为接近，这是出于控制燃料电池运行是温度较为平稳的原则，这种构造也使得两侧的压力对各自管道的空间影响较大，一侧的压力过大则就增大了挤压另一侧的可能性，就会造成不可挽回的损伤，为此，我们提出氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法，包括设定阶段和调整阶段，所述设定阶段包括空气入口压力监测模块、FCU模块和水泵开度查找模块，所述空气入口压力监测模块的信息输出端与FCU模块连接，且FCU模块的信息输出端与水泵开度查找模块连接，所述调整阶段包括冷却液入口压力监测模块和水泵开度调整模块；

所述空气入口压力监测模块，用于监测空气入口压力；

所述水泵开度查找模块，用于查找当前水泵的开度；

所述空气入口压力监测模块，用于监测冷却液入口压力；

所述水泵开度调整模块，在空气入口压力减去冷却液入口压力之差不大于0时降低水泵开度；在空气入口压力减去冷却液入口压力之差大于0，且空气入口压力减去冷却液入口压力之差大于10KPa时提高水泵开度。

优选的，所述空气入口压力监测模块采用空气压力传感器进行监测。

优选的，所述冷却液入口压力监测模块采用水压力传感器进行监测。

优选的，所述空气入口压力监测模块所监测的空气入口压力与冷却液入口压力监测模块所监测的冷却液入口压力之差相差不大于5kpa时为正常状态，不需要调整水泵开度。

优选的，所述优化系统的方法如下：根据冷却液入口压力与空气供给子系统空气入口压力之差为判定依据来控制水泵开度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法，基于水冷型燃料电池水路循环子系统冷却液入口压力与空气供给子系统空气入口压力之差，提出一种以此压力之差为判定，实现燃料电池控制系统的闭环优化控制，通过控制燃料电池系统中两大重要参数之间的差值范围，避免水循环/空气侧压力过大，对另一侧的管道空间造成无法挽回的损害，冷却液入口压力和空气入口压力之差在合理范围之内，且空气侧高于水路循环一侧则可以很好的带走多余的热量。

附图说明

图1为本发明氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法结构示意图；

图2为本发明氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法设定阶段工作流程示意图；

图3为本发明氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法调整阶段工作流程示意图；

图4为本发明氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法设定阶段工作流程结构示意图；

图5为本发明氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法调整阶段工作流程结构示意图。

图中：1、空气入口压力监测模块；2、FCU模块；3、水泵开度查找模块；4、冷却液入口压力监测模块；5、水泵开度调整模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法，包括设定阶段和调整阶段，设定阶段包括空气入口压力监测模块1、FCU模块2和水泵开度查找模块3，空气入口压力监测模块1的信息输出端与FCU模块2连接，且FCU模块2的信息输出端与水泵开度查找模块3连接，调整阶段包括冷却液入口压力监测模块4和水泵开度调整模块5；在系统控制之间，时刻保持燃料电池冷却液入口压力P_wate跟随于空气入口压力P_air，两者相差3kpa(空气入口压力P_air大于冷却液入口压力P_water)，根据当前燃料电池工作密度下所需的空气压力值设定冷却液入口压力值从而去下发当前水泵开度的设定值，空气入口压力监测模块1采用空气压力传感器监测空气入口压力，冷却液入口压力监测模块4采用水压力传感器监测冷却液入口压力；水泵开度查找模块3，用于查找当前水泵的开度；水泵开度调整模块5，在空气入口压力减去冷却液入口压力之差不大于0时降低水泵开度；在空气入口压力减去冷却液入口压力之差大于0，且空气入口压力减去冷却液入口压力之差大于10KPa时提高水泵开度。

优化系统的方法如下：根据冷却液入口压力P_water与空气供给子系统空气入口压力P_air之差为判定依据来控制水泵开度；

在调整措施中，控制系统软件中增加对两者压力之差的判定模块，基于数据实时采集上来的冷却液入口压力P_water和空气入口压力P_air，首先将两者做差，冷却液入口压力P_water高于等于空气入口压力P_air时，需降低水泵开度，降低冷却液入口压力P_water；在低电流密度(小于0.8A/cm²)情况下，空气入口压力P_air减去冷却液入口压力P_water之差大于0且超过10kpa时，需提高水泵开度，提升冷却液入口压力P_water；空气入口压力P_air减去冷却液入口压力P_water之差大于0且在5kpa以内之时，为一正常工作状态，不需要调整此时的水泵开度。

本发明基于水冷型燃料电池水路循环子系统冷却液入口压力P_water与空气供给子系统空气入口压力P_air之差，提出一种以此压力之差为判定，实现燃料电池控制系统的闭环优化控制，通过控制燃料电池系统中两大重要参数之间的差值范围，避免水循环/空气侧压力过大，对另一侧的管道空间造成无法挽回的损害。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。