CN113871662A - 一种远程启动燃料电池***的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远程启动燃料电池***的控制方法,包括以下步骤:S1、当检测到车辆动力电池电量SOC低时,通过动客户端向车辆发送开机工作指令;S2、后台云端接收开机指令,并将开机指令发送到车载T‑BOX;S3、车载T‑BOX接收到指令后向整车控制器发送唤醒燃料电池信号;S4、整车控制器VUC唤醒燃料电池***;S5、移动客户端实时检测燃料电池***状态;S6、检测到动力电池电量SOC到达期望值时,移动客户端可下发燃料电池***关闭指令,并实现燃料电池***关机。该控制方法可以实现在远程启动车辆的同时开启和关闭远程启动燃料电池***,通过燃料电池的工作对车辆的动力电池及时补充电量,解决了现有技术中动力电池在启动汽车的过程中电量消耗较大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池控制技术领域,尤其涉及一种远程启动燃料电池***的控制方法。
背景技术
随着新能源汽车的发展,越来越多的新能源车具有远程唤醒、远程启动空调等功能,这时消耗的也是动力电池的电量;而燃料电池***一般搭载在商用车,商用车的各个用电器功率普遍偏大,而且由于搭载了燃料电池***,动力电池的容量势必将越来越小,此时若远程启动车辆,势必对动力电池电量有很大的消耗。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种远程启动燃料电池***的控制方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、当移动客户端检测到车辆动力电池电量SOC低时,通过动客户端向车辆发送燃料电池***的开机工作指令;
S2、当移动客户端发送燃料电池***开机指令后,由后台云端接收开机指令,并将开机指令发送到车辆端的车载T-BOX;
S3、车载T-BOX接收到指令后向车辆CAN总线直接发送启动燃料电池***的报文,或直接给整车控制器VCU硬线唤醒燃料电池的信号;
S4、整车控制器VUC收到请求信号后唤醒燃料电池***,此时燃料电池***向动力电池充电;
S5、燃料电池***实时向整车控制器VCU反馈***开关机状态,整车控制器VCU再向车载T-BOX反馈燃料电池的开关机状态,最后车载T-BOX将燃料电池***开关机状态通过后台云端反馈到移动客户端处,使移动客户端实时检测燃料电池***状态;
S6、当燃料电池***通过移动客户端检测到动力电池电量SOC到达期望值时,移动客户端可下发燃料电池***关闭指令,并依次通过车载T-BOX、VUC将关闭指令传递至燃料电池***,并实现燃料电池***关机。
本发明一个较佳实施例中,在所述S3和S4中,车载T-BOX和整车控制器VUC采用硬线信号或CAN信号中的任一种信号模式。
本发明一个较佳实施例中,在所述S6中,动力电池通过车载T-BOX和后台云端向移动客户端实时反馈动力电池S0C。
本发明一个较佳实施例中,所述移动客户端中包括有与后台远端相连通的APP。
本发明一个较佳实施例中,在远程启动燃料电池***中,仅有整车控制器VCU有权限直接启动燃料电池***。
本发明一个较佳实施例中,在所述S4中,所述燃料电池***采用循环空气控制方法,包括以下步骤:
S41、燃料电池***开机后,氢气路和空气路向燃料电池电堆的阳极和阴极中通入阳极气体和空气;
S42、将燃料电池电堆的阳极中未反应阳极气体经过水汽分离器后,引射回氢气路中混合,以增加氢气路中阳极气体的流量和浓度;
S43、当检测到阳极气体的流量和浓度增加时,将燃料电池电堆的阴极中未反应的空气部分直接引射回空气路中,增加进气空气的流量和湿度,加快了燃料电池***的工作功率,加快燃料电池向动力电池充电的速度。
本发明一个较佳实施例中,在所述S43中,引射回空气路的未反应空气的含量的依据是,使得燃料电池电堆阳极和阴极中的气体浓度匹配达到燃料电池电堆最佳适宜的操作反应条件。
本发明一个较佳实施例中,在所述S42和所述S43中,氢气路和空气路中均安装有引射器,通过引射器对未反应阳极气体或未反应空气进行引射;未反应阳极气体或未反应空气中裹挟有化学反应产生的水以及进气过程中带入的水。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
(1)本发明中提供了一种远程启动燃料电池***的控制方法,该控制方法可以实现在远程启动车辆的同时开启和关闭远程启动燃料电池***,通过车载T-BOX、整车控制器VUC向燃料电池***发送开启指令和关闭指令,通过燃料电池的工作对车辆的动力电池及时补充电量,解决了现有技术中动力电池在启动汽车的过程中电量消耗较大的问题。
(2)本发明实时检测燃料电池***的开关机状态以及动力电池SOC,并且均采用负反馈的方式,两条反馈信号协同作用,保证燃料电池的工作对车辆的动力电池及时补充电量,直至动力电池SOC到达期望值。
(3)本发明中车载T-BOX、整车控制器VUC通过硬线信号或CAN信号中的任一种信号模式进行指令发送或接收,实现兼顾CAN驱动和硬线信号驱动组合的指令发送策略,提高了控制的灵活性。
(4)本发明中采用循环空气控制方法对燃料电池***进行控制,通过将燃料电池中阳极和阴极中未反应的阳极气体或未反应的空气重新引入至进气口,不仅增加了氢气路或空气路中气体的流量和浓度,还能为空气加湿,增加空气路的过量比,提高燃料电池电堆中质子交换膜的湿度,进而提高燃料电池***的性能,加快燃料电池向动力电池充电的速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1是本发明实施例一的远程启动燃料电池***的控制方法的流程图;
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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一
如图1所示,示出了本实施例中一种远程启动燃料电池***的控制方法,该控制方法可以实现在远程启动车辆的同时开启和关闭远程启动燃料电池***,通过车载T-BOX、整车控制器VUC向燃料电池***发送开启指令和关闭指令,通过燃料电池的工作对车辆的动力电池及时补充电量,解决了现有技术中动力电池在启动汽车的过程中电量消耗较大的问题。该远程启动燃料电池***的控制方法包括以下步骤:
S1、当移动客户端检测到车辆动力电池电量SOC低时,通过动客户端向车辆发送燃料电池***的开机工作指令;
S2、当移动客户端发送燃料电池***开机指令后,由后台云端接收开机指令,并将开机指令发送到车辆端的车载T-BOX;
S3、车载T-BOX接收到指令后向车辆CAN总线直接发送启动燃料电池***的报文,或直接给整车控制器VCU硬线唤醒燃料电池的信号;
S4、整车控制器VUC收到请求信号后唤醒燃料电池***,此时燃料电池***向动力电池充电;
S5、燃料电池***实时向整车控制器VCU反馈***开关机状态,整车控制器VCU再向车载T-BOX反馈燃料电池的开关机状态,最后车载T-BOX将燃料电池***开关机状态通过后台云端反馈到移动客户端处,使移动客户端实时检测燃料电池***状态;
S6、当燃料电池***通过移动客户端检测到动力电池电量SOC到达期望值时,移动客户端可下发燃料电池***关闭指令,并依次通过车载T-BOX、VUC将关闭指令传递至燃料电池***,并实现燃料电池***关机。
其中,本实施例中车载T-BOX、整车控制器VUC通过硬线信号或CAN信号中的任一种信号模式进行指令发送或接收,实现兼顾CAN驱动和硬线信号驱动组合的指令发送策略,提高了控制的灵活性。
动力电池通过车载T-BOX和后台云端向移动客户端实时反馈动力电池S0C。燃料电池***实时向整车控制器VCU反馈***开关机状态,整车控制器VCU再向车载T-BOX反馈燃料电池的开关机状态,最后车载T-BOX将燃料电池***开关机状态通过后台云端反馈到移动客户端处,使移动客户端实时检测燃料电池***状态。本发明实时检测燃料电池***的开关机状态以及动力电池SOC,并且均采用负反馈的方式,两条反馈信号协同作用,保证燃料电池的工作对车辆的动力电池及时补充电量,直至动力电池SOC到达期望值。
移动客户端中包括有与后台远端相连通的APP,通过APP显示动力电池SOC值以及燃料电池的开机状态,并控制燃料电池***的开启或关闭。
在远程启动燃料电池***中,仅有整车控制器VCU有权限直接启动燃料电池***。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上,做出改进,以加快燃料电池向动力电池充电的速度。
因此,本实施例中燃料电池***在接收到整车控制器VUC的唤醒信号后,燃料电池***启动开机,燃料电池***采用循环空气控制方法,包括以下步骤:
燃料电池***开机后,氢气路和空气路向燃料电池电堆的阳极和阴极中通入阳极气体和空气;
将燃料电池电堆的阳极中未反应阳极气体经过水汽分离器后,引射回氢气路中混合,以增加氢气路中阳极气体的流量和浓度;
当检测到阳极气体的流量和浓度增加时,将燃料电池电堆的阴极中未反应的空气部分直接引射回空气路中,增加进气空气的流量和湿度,加快了燃料电池***的工作功率,加快燃料电池向动力电池充电的速度。
其中,引射回空气路的未反应空气的含量的依据是,使得燃料电池电堆阳极和阴极中的气体浓度匹配达到燃料电池电堆最佳适宜的操作反应条件。氢气路和空气路中均安装有引射器,通过引射器对未反应阳极气体或未反应空气进行引射;未反应阳极气体或未反应空气中裹挟有化学反应产生的水以及进气过程中带入的水。
本实施例中的引射器包括引射器本体,引射器本体包括喷管,与喷管连通的混合室,连接混合室的扩压室,以及混合室的内壁形成的回流管;喷管的输入端和输出端分别连接电堆入口阀和混合室。喷管和混合室之间形成有收缩的锥出口结构。扩压室沿长度方向形成有渐扩截面的喇叭结构。其中,扩压室的出口与燃料电池中的空气进气口或阳极气体进气口连通,电堆入口阀与氢气源或空气源连通。回流管用于引射未反应阳极气体或未反应空气。
在氢气路中,来自电堆入口阀的阳极气体,通过喷管向引射器本体中央的混合室喷射,同时卷吸从回流管的未反应的阳极气体,该未反应的阳极气体经过喷管并于与收缩的锥出口周边的阳极气体抽吸入混合室中,使得阳极气体和未反应的阳极气体在混合室内混合传热、传质、均速、均压,再从混合室末端输出至扩压室中,从扩压室的引射器出口将混合后的气体输出至电堆阳极的空气进气口。其中,从回流管的卷吸的流体经过水汽分离器的气水分离作用,干燥的未反应阳极气体被卷吸入引射器中。
在空气路中,空气路将大气环境的空气经过空气滤清器、空气压缩机、加湿中冷器实现过滤、压缩以及冷却后,通过电堆入口阀的空气,通过喷管向引射器本体中央的混合室喷射,同时卷吸从回流管的未反应空气,该未反应空气经过喷管并于与收缩的锥出口周边的空气抽吸入混合室中,使得空气和未反应空气在混合室内混合传热、传质、均速、均压,再从混合室末端输出至扩压室中,从扩压室的引射器出口将混合后的气体输出至电堆阴极的空气进气口。其中,从回流管的卷吸的流体为部分燃料电池电堆中未反应的空气和水的混合物。
本实施例中引射器的输入端和输出端尺寸均为38~100mm,第引射器的回流管的尺寸为10~50mm。本实施例中对现有技术中的引射器做出改进,分别加大引射本体进出口的结构尺寸,缩小回流入口尺寸,使得回流管能够容易地吸取流体,使得该引射器适用于燃料电池***的空气路和氢气路中,并满足空气路和氢气路的引射要求,提升引射器引射液态的功能。
本实施例中采用循环空气控制方法对燃料电池***进行控制,通过将燃料电池中阳极和阴极中未反应的阳极气体或未反应的空气重新引入至进气口,不仅增加了氢气路或空气路中气体的流量和浓度,还能为空气加湿,增加空气路的过量比,提高燃料电池电堆中质子交换膜的湿度,进而提高燃料电池***的性能,加快燃料电池向动力电池充电的速度。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (8)
1.一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、当移动客户端检测到车辆动力电池电量SOC低时,通过动客户端向车辆发送燃料电池***的开机工作指令;
S2、当移动客户端发送燃料电池***开机指令后,由后台云端接收开机指令,并将开机指令发送到车辆端的车载T-BOX;
S3、车载T-BOX接收到指令后向车辆CAN总线直接发送启动燃料电池***的报文,或直接给整车控制器VCU硬线唤醒燃料电池的信号;
S4、整车控制器VUC收到请求信号后唤醒燃料电池***,此时燃料电池***向动力电池充电;
S5、燃料电池***实时向整车控制器VCU反馈***开关机状态,整车控制器VCU再向车载T-BOX反馈燃料电池的开关机状态,最后车载T-BOX将燃料电池***开关机状态通过后台云端反馈到移动客户端处,使移动客户端实时检测燃料电池***状态;
S6、当燃料电池***通过移动客户端检测到动力电池电量SOC到达期望值时,移动客户端可下发燃料电池***关闭指令,并依次通过车载T-BOX、VUC将关闭指令传递至燃料电池***,并实现燃料电池***关机。
2.根据权利要求1所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在所述S3和S4中,车载T-BOX和整车控制器VUC采用硬线信号或CAN信号中的任一种信号模式。
3.根据权利要求1所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在所述S6中,动力电池通过车载T-BOX和后台云端向移动客户端实时反馈动力电池S0C。
4.根据权利要求1所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:所述移动客户端中包括有与后台远端相连通的APP。
5.根据权利要求1所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在远程启动燃料电池***中,仅有整车控制器VCU有权限直接启动燃料电池***。
6.根据权利要求1所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在所述S4中,所述燃料电池***采用循环空气控制方法,包括以下步骤:
S41、燃料电池***开机后,氢气路和空气路向燃料电池电堆的阳极和阴极中通入阳极气体和空气;
S42、将燃料电池电堆的阳极中未反应阳极气体经过水汽分离器后,引射回氢气路中混合,以增加氢气路中阳极气体的流量和浓度;
S43、当检测到阳极气体的流量和浓度增加时,将燃料电池电堆的阴极中未反应的空气部分直接引射回空气路中,增加进气空气的流量和湿度,加快了燃料电池***的工作功率,加快燃料电池向动力电池充电的速度。
7.根据权利要求6所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在所述S43中,引射回空气路的未反应空气的含量的依据是,使得燃料电池电堆阳极和阴极中的气体浓度匹配达到燃料电池电堆最佳适宜的操作反应条件。
8.根据权利要求6所述的一种远程启动燃料电池***的控制方法,其特征在于:在所述S42和所述S43中,氢气路和空气路中均安装有引射器,通过引射器对未反应阳极气体或未反应空气进行引射;未反应阳极气体或未反应空气中裹挟有化学反应产生的水以及进气过程中带入的水。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211231 |
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