CN115472867A - 双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池*** - Google Patents

双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池***。其中，双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，包括：当一个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制；当两个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制。达到结构简单、易于布置、成本低且经济性好的目的。

Description

双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池***
技术领域
本发明属于新能源技术领域，尤其是涉及一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池***。
背景技术
因为技术发展的限制，单个燃料电池发动机的功率可能不能满足实际的应用需求，比如大功率的热电联供***，因此可能需要将多个发动机组合将能量输出。一般来说，每套发动机分别需要一套辅助散热***，但当多个发动机组合时，如每个发动机配置一套辅助散热***，过多的使用零部件会使***成本升高，降低经济性。现有技术中当多个发动机组合时，每个发动机单独使用一套辅助散热***。存在零部件数量多，***结构复杂、不易布置、成本高且经济性差的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池***，至少部分的解决现有技术中存在的结构复杂、不易布置、成本高且经济性差的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，辅助散热***包括电子节温器、散热装置、水泵和温度传感器，辅助散热***与至少两个燃料电池发动机连接，辅助散热***用于对至少两个燃料电池发动机辅助***散热，散热装置的输出端与电子节温器的输入端连通，水泵设置在散热装置和电子节温器之间，散热装置的输出端设置温度传感器；
所述方法包括：
当一个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温，在对工作的燃料电池发动机进行降温时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制；
当两个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温，在对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制。
可选的，还包括：
基于负载计算需求电功率；
将需求电功率与单个燃料电池发动机的额定功率进行比较；
如需求电功率大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动两个燃料电池发动机工作；
如需求电功率不大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动一个燃料电池发动机工作。
可选的，当一个燃料电池发动机工作时，所述通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制中，
采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度包括，工作的燃料电池发动机的空压机控制器温度、工作的燃料电池发动机的空压机温度和工作的燃料电池发动机的DCDC温度。
可选的，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T2时，控制风扇以第二设定转速工作。
可选的，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
获取温度传感器的温度，基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制中，两个燃料电池发动机分别为第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机；
采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度，包括第一燃料电池发动机的第一空压机控制器温度、第一燃料电池发动机的第一空压机温度、第一燃料电池发动机的第一DCDC温度、第二燃料电池发动机的第二空压机控制器温度、第二燃料电池发动机的第二空压机温度和第二燃料电池发动机的第二DCDC温度。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制，包括：
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T2时，控制风扇以第一设定转速工作。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制包括：
基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
可选的，当两个燃料电池发动机工作，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液等流量的流经两个燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温；
当一个燃料电池发动机工作时，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液流经工作的燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温。
第二方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池***，使用第一方面任一所述的控制方法。
本发明提供的双燃料电池发动机辅助散热***控制方法及燃料电池***。其中双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，多个燃料电池发动机共用一套辅助散热***，根据燃料电池发动机的工作情况控制辅助散热***对燃料电池发动机辅助***进行降温，因共用一套辅助散热***。从而达到结构简单、易于布置、成本低且经济性好的目的。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为本公开实施例提供的辅助散热***的结构示意图；
图2为本公开实施例提供的控制方法的流程图；
其中，1-散热装置；2-温度传感器；3-水泵；4-电子节温器；5-水箱；6-液位传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，如图1所示，辅助散热***包括电子节温器、散热装置、水泵和温度传感器，辅助散热***与至少两个燃料电池发动机连接，辅助散热***用于对至少两个燃料电池发动机散热，散热装置的输出端与电子节温器的输入端连通，水泵设置在散热装置和电子节温器之间，散热装置的输出端设置温度传感器；
所述方法包括：
当一个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温，在对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制；
当两个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温，在对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制。
可选的，还包括：
基于负载计算需求电功率；
将需求电功率与单个燃料电池发动机的额定功率进行比较；
如需求电功率大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动两个燃料电池发动机工作；
如需求电功率不大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动一个燃料电池发动机工作。
可选的，当一个燃料电池发动机工作时，所述通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制中，
采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度包括，工作的燃料电池发动机的空压机控制器温度、工作的燃料电池发动机的空压机温度和工作的燃料电池发动机的DCDC温度。
可选的，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T2时，控制风扇以第二设定转速工作。
可选的，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
获取温度传感器的温度，基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制中，两个燃料电池发动机分别为第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机；
采集的两个燃料电池发动机的温度，包括第一燃料电池发动机的第一空压机控制器温度、第一燃料电池发动机的第一空压机温度、第一燃料电池发动机的第一DCDC温度、第二燃料电池发动机的第二空压机控制器温度、第二燃料电池发动机的第二空压机温度和第二燃料电池发动机的第二DCDC温度。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制，包括：
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T2时，控制风扇以第一设定转速工作。
可选的，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制包括：
基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
在一个具体的示例中，如图2所示，
步骤S1：由负载计算需求电功率W；
步骤S2：判断需求电功率W是否大于单个发动机的额定功率P0，若是则跳入S3，若否则跳入S7；
步骤S3：启动第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机，使燃料电池总输出功率等于需求功率W；
步骤S4：采集第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机的空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度。
步骤S5：使水泵以额定转速转动，并控制电子节温器开度为50，使流经两个燃料电池发动机辅助***的水流量相等。当两个发动机的空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度任一温度达到T0，开启风扇；6个温度全部温度低于T1，关闭风扇；6个任一温度达到T2，开启风扇最大转速RPM1；RPM即转每分，表示设备每分钟的旋转次数。T0~T2之间风扇开度根据6个温度的最大值查预先设置的表线性增加；预先设置的表通过实验得到。另外可根据辅散后温度传感器控制风扇运转，风扇开度根据温度传感器查表增加。表通过实验得到。
步骤S6：根据采集到的温度值控制辅助***温度，使辅助***工作再正常运行的温度下；
步骤S7：启动第一燃料电池发动机或第二燃料电池发动机，使输出功率等于需求功率，为了方便说明下面用启动第一燃料电池发动机为例；
步骤S8：采集第一燃料电池发动机的空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度。
步骤S9：使水泵以额定转速转动，并控制电子节温器开度为0，使辅散管路冷却液均流经第一燃料电池发动机。当第一燃料电池发动机的空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度任一温度达到T0，开启风扇；3个温度全部温度低于T1，关闭风扇；3个任一温度达到T2，开启风扇转速RPM2；T0~T2风扇开度根据3个温度的最大值查表线性增加，表通过实验得到；也可以根据辅散后温度传感器控制风扇运转，风扇开度根据温度传感器查表增加，表通过实验得到。
可选的，当两个燃料电池发动机工作，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液等流量的流经两个燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温；
当一个燃料电池发动机工作时，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液流经工作的燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温。
水箱上设置液位传感器，水箱顶部设置排气口。
开启两个发动机时，让节温器始终保持50的开度，使流经第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机的冷却液流量相同，通过使冷热冷却液掺混及控制辅助水泵和风扇使发动机辅助***不超温。
冷热冷却液掺混即为通过水箱对冷却液进行掺混，使用水箱中的低温冷却液对燃料电池发动机输出的冷却液进行降温。
本实施例还公开了一种燃料电池***，使用本实施例公开的控制方法。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
在本公开中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，本公开中涉及的器件、装置、设备、***的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、***。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC（即A和B和C）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
还需要指出的是，在本公开的***和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，辅助散热***包括电子节温器、散热装置、水泵和温度传感器，辅助散热***与至少两个燃料电池发动机连接，辅助散热***用于对至少两个燃料电池发动机辅助***散热，散热装置的输出端与电子节温器的输入端连通，水泵设置在散热装置和电子节温器之间，散热装置的输出端设置温度传感器；
所述方法包括：
当一个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温，在对工作的燃料电池发动机辅助***进行降温时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制；
当两个燃料电池发动机工作时，使水泵以额定转速转动，通过控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温，在对两个燃料电池发动机辅助***同时进行降温时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制。
2.根据权利要求1所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，还包括：
基于负载计算需求电功率；
将需求电功率与单个燃料电池发动机的额定功率进行比较；
如需求电功率大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动两个燃料电池发动机工作；
如需求电功率不大于单个燃料电池发动机的额定功率，则启动一个燃料电池发动机工作。
3.根据权利要求1所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，当一个燃料电池发动机工作时，所述通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制中，
采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度包括，工作的燃料电池发动机的空压机控制器温度、工作的燃料电池发动机的空压机温度和工作的燃料电池发动机的DCDC温度。
4.根据权利要求3所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当空压机控制器温度、空压机温度和DCDC温度中任一达到设定温度T2时，控制风扇以第二设定转速工作。
5.根据权利要求1所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，所述当一个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的工作的燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量或水泵的转速进行控制，包括
获取温度传感器的温度，基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
6.根据权利要求1所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制中，两个燃料电池发动机分别为第一燃料电池发动机和第二燃料电池发动机；
采集的两个燃料电池发动机的温度，包括第一燃料电池发动机的第一空压机控制器温度、第一燃料电池发动机的第一空压机温度、第一燃料电池发动机的第一DCDC温度、第二燃料电池发动机的第二空压机控制器温度、第二燃料电池发动机的第二空压机温度和第二燃料电池发动机的第二DCDC温度。
7.根据权利要求6所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制，包括：
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T0时，开启散热装置的风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度均低于设定温度T1时，关闭风扇；
当第一空压机控制器温度、第一空压机温度、第一DCDC温度、第二空压机控制器温度、第二空压机温度和第二DCDC温度任一达到设定温度T2时，控制风扇以第一设定转速工作。
8.根据权利要求6所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，当两个燃料电池发动机工作时，通过基于采集的两个燃料电池发动机辅助***的温度对散热装置的散热量进行控制包括：
基于温度传感器的温度对风扇的转速进行控制。
9.根据权利要求1所述双燃料电池发动机辅助散热***控制方法，其特征在于，当两个燃料电池发动机工作，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液等流量的流经两个燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温；
当一个燃料电池发动机工作时，控制电子节温器的开度使辅助散热***的冷却液流经工作的燃料电池发动机，通过水箱进行补水排气，且通过控制水泵的转速和散热装置的散热量进行降温。
10.一种燃料电池***，其特征在于，使用权利要求1至9任一所述的控制方法。
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