【技術實現步驟摘要】
本申請屬于燃料電池，尤其涉及一種空氣泄流回路的泄流流量控制方法、設備及燃料電池系統。
技術介紹
1、燃料電池系統在低溫冷啟動工況下，往往會采用空氣欠氣供給方案，造成“氧饑餓”現象，從而增大電堆自發熱，提高燃料電池系統的冷啟動速率，增加冷啟動成功率。
2、空氣欠氣可利用空壓機出口后的泄流閥的開度控制來完成，通過泄流閥旁通一部分的空氣，減少進入電堆的空氣流量。圖1示出了一些實施例中燃料電池系統的空氣子系統的結構示意圖。如圖1所示，空氣子系統包括空氣主流回路和空氣泄流回路，空氣泄流回路中的泄流閥打開后，中冷器出口流出的一部分空氣將不經過增濕器和電堆，而是直接經過泄流閥流向膨脹機進口。泄流閥的開度越大，旁通的空氣流量越多，實際進入電堆的空氣流量越少。
3、燃料電池系統為了減少零件數量、提升體積功率密度和降低成本，通常不會在空氣泄流回路上增加新的流量計，空氣泄流回路中空氣的泄流流量往往是一個未知數，進而也難以準確地確定進入電堆的空氣流量，嚴重影響了燃料電池系統在冷啟動工況下的標定效率。
技術實現思路
1、本申請的實施例提供了一種空氣泄流回路的泄流流量控制方法、設備及燃料電池系統，進而至少在一定程度上可以在不增加流量計的基礎上，精準地控制空氣泄流回路的泄流流量，進而提高燃料電池系統在冷啟動工況下的標定效率。
2、本申請的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本申請的實踐而習得。
3、根據本申請實施例的第一方面，提供了一種空氣泄流
4、確定燃料電池系統的第一指標與第二指標之間的對應關系；其中，第一指標包括空壓機轉速、背壓閥開度和泄流閥開度，第二指標包括空氣的入堆流量、入堆壓力和泄流流量；
5、根據燃料電池系統的目標入堆流量、目標入堆壓力和對應關系，確定目標空壓機轉速、目標背壓閥開度和目標泄流閥開度；
6、控制燃料電池系統以目標空壓機轉速、目標背壓閥開度和目標泄流閥開度運行；
7、根據燃料電池系統運行過程中的實際電堆電流和目標電堆電流，調整目標泄流閥開度，以控制空氣泄流回路的泄流流量。
8、在一些實施例中，空氣主流回路還包括膨脹機，確定燃料電池系統的第一指標與第二指標之間的對應關系，包括：
9、設置空壓機轉速、背壓閥開度、泄流閥開度、空壓機進口流量和泄流流量；
10、根據空氣主流回路在空壓機進口流量下的第一總壓降和空氣泄流回路在泄流流量下的第二總壓降，判斷是否重新設置泄流流量；
11、在確定不重新設置泄流流量的情況下，根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定第一膨脹機進口壓力；
12、根據第一膨脹機進口壓力，判斷是否重新設置空壓機進口流量；
13、在確定不重新設置空壓機進口流量的情況下，將空壓機進口流量與泄流流量之差，確定為入堆流量；
14、根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定空氣的入堆壓力；
15、將設置的空壓機轉速、背壓閥開度、泄流閥開度、空壓機進口流量和泄流流量，以及確定出的入堆壓力和入堆流量對應存儲，并返回設置空壓機轉速、背壓閥開度、泄流閥開度、空壓機進口流量和泄流流量的步驟，以得到第一指標與第二指標之間的對應關系。
16、在一些實施例中，根據空氣主流回路在空壓機進口流量下的第一總壓降和空氣泄流回路在泄流流量下的第二總壓降，判斷是否重新設置泄流流量，包括：
17、將空氣主流回路在空壓機進口流量下的第一總壓降減去空氣泄流回路在泄流流量下的第二總壓降，得到總壓降差值；
18、在總壓降差值的絕對值與第一總壓降的比值小于第一預設值的情況下，確定不需要重新設置泄流流量；
19、在總壓降差值的絕對值與第一總壓降的比值大于或等于第一預設值的情況下，確定需要重新設置泄流流量。
20、在一些實施例中，空氣主流回路還包括空濾和中冷器，根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定第一膨脹機進口壓力，包括：
21、獲取大氣壓力、空壓機進口流量下的空濾壓降和中冷器壓降；
22、根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定空壓機壓比；
23、將大氣壓力減去空濾流阻，得到空壓機進口壓力；
24、將空壓機進口壓力乘以空壓機壓比，得到空壓機出口壓力；
25、將空壓機出口壓力減去中冷器壓降和第二總壓降，得到第一膨脹機進口壓力。
26、在一些實施例中，空氣主流回路還包括增濕器和進堆截止閥，根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定空氣的入堆壓力，包括：
27、獲取空壓機進口流量下的增濕器干側壓降和進堆截止閥壓降；
28、將空壓機出口壓力減去中冷器壓降、增濕器干側壓降和進堆截止閥壓降，得到空氣的入堆壓力。
29、在一些實施例中，空氣主流回路還包括混排，根據第一膨脹機進口壓力，確定是否重新設置空壓機進口流量，包括：
30、獲取空壓機進口流量下的混排壓降；
31、根據空壓機進口流量、混排壓降和空壓機轉速，確定第二膨脹機進口壓力；
32、將第一膨脹機進口壓力減去第二膨脹機進口壓力，得到壓力差值；
33、在壓力差值的絕對值與第一膨脹機進口壓力的比值小于第二預設值的情況下，確定不需要重新設置空壓機進口流量；
34、在壓力差值的絕對值與第一膨脹機進口壓力的比值大于或等于第二預設值的情況下，確定需要重新設置空壓機進口流量。
35、在一些實施例中，根據空壓機進口流量、混排壓降和空壓機轉速，確定第二膨脹機進口壓力，包括：
36、將混排壓降與大氣壓力之和，確定為膨脹機出口壓力；
37、根據空壓機轉速和空壓機進口流量，確定膨脹機的膨脹比；
38、將膨脹比乘以膨脹機出口壓力，得到第二膨脹機進口壓力。
39、根據本申請實施例的第二方面，提供了一種空氣泄流回路的泄流流量控制設備，包括處理器和存儲器，存儲器存儲有能夠被處理器執行的計算機程序指令，處理器執行計算機程序指令時，實現如上述第一方面任一項的方法的步驟。
40、根據本申請實施例的第三方面，提供了一種燃料電池系統，包括空氣主流回路、空氣泄流回路、電堆和上述的空氣泄流回路的泄流流量控制設備，其中，空氣主流回路包括空壓機和背壓閥，空氣泄流回路包括泄流閥。
41、根據本申請實施例的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序指令，計算機程序指令被處理器執行時，促使處理器實現如上述第一方面任一項的方法的步驟。
42、在本申請中，通過確定燃料電池系統的第一指標與第二指標之間的對應關系；其中，第一指標包括空壓機轉速、背壓閥開度和泄流閥開度，第二指標包括空氣本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種空氣泄流回路的泄流流量控制方法，應用于燃料電池系統，其特征在于，所述燃料電池系統包括空氣主流回路、空氣泄流回路和電堆，所述空氣主流回路包括空壓機和背壓閥，所述空氣泄流回路包括泄流閥，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括膨脹機，所述確定燃料電池系統的第一指標與第二指標之間的對應關系，包括：
3.根據權利要求2所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述根據所述空氣主流回路在所述空壓機進口流量下的第一總壓降和所述空氣泄流回路在所述泄流流量下的第二總壓降，判斷是否重新設置所述泄流流量，包括：
4.根據權利要求2所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括空濾和中冷器，所述根據所述空壓機轉速和所述空壓機進口流量，確定第一膨脹機進口壓力，包括：
5.根據權利要求4所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括增濕器和進堆截止閥，所述根據所述空壓機轉速和所述空壓機進口流量，確定空氣的所述入堆壓力，包括：<...
【技術特征摘要】
1.一種空氣泄流回路的泄流流量控制方法，應用于燃料電池系統，其特征在于，所述燃料電池系統包括空氣主流回路、空氣泄流回路和電堆，所述空氣主流回路包括空壓機和背壓閥，所述空氣泄流回路包括泄流閥，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括膨脹機，所述確定燃料電池系統的第一指標與第二指標之間的對應關系，包括：
3.根據權利要求2所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述根據所述空氣主流回路在所述空壓機進口流量下的第一總壓降和所述空氣泄流回路在所述泄流流量下的第二總壓降，判斷是否重新設置所述泄流流量，包括：
4.根據權利要求2所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括空濾和中冷器，所述根據所述空壓機轉速和所述空壓機進口流量，確定第一膨脹機進口壓力，包括：
5.根據權利要求4所述的空氣泄流回路的泄流流量控制方法，其特征在于，所述空氣主流回路還包括增濕器和進堆截止閥，所述根據所述空壓機轉速和所述空壓機進口流量，確定空氣的所述入堆壓力，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：范剛，李金財，胡永明，馬義，游美祥，
申請(專利權)人：東風汽車集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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