本发明属于燃料电池,具体涉及一种车载燃料电池停车吹扫方法及系统。
背景技术:
1、燃料电池是一种利用氢气与氧气(或空气中的氧气)在电化学反应中生成电能的设备,具有运行温度低、功率密度高、启动快、环境污染小等优点,被广泛应用于交通运输等领域。
2、燃料电池由阳极、阴极和质子交换膜构成,在处于工作状态时,氢气供应至阳极侧并分解为质子(h+)和电子(e-),电子通过外部电路流动到阴极,产生电流。在阴极侧,氧气吸收由阳极流动来的电子,并与穿过质子交换膜的质子结合,生成燃料电池的唯一排放物——水。
3、在燃料电池停止运行后,其内部的残余水在环境温度较低时会结冰,破坏质子交换膜的孔隙,甚至导致燃料电池无法正常启动,因此,需要在停机后对燃料电池内部进行吹扫,排出残余水。但是,长时间的吹扫可能会导致质子交换膜长期暴露在干燥的气流中,引起干裂或机械损伤,从而影响其使用寿命。
4、目前,解决以上问题采用的主要方式为对燃料电池进行分次短时吹扫,但是,在燃料电池应用于车辆的情况下,为节省能源和增强安全性,车辆处于停驶状态时通常会关闭高压系统,该高压系统通常为动力电池。然而,在动力电池停止工作后,车辆将不能为燃料电池系统进行吹扫操作提供高压电源,从而导致吹扫操作无法有效进行。因此,采用当前的技术无法对处于停驶状态下的车载燃料电池进行有效地分次短时吹扫。
技术实现思路
1、本发明实施例中提供了一种车载燃料电池停车吹扫方法及系统,以解决现有技术无法对停驶车辆的燃料电池进行有效地分次短时吹扫的问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:
3、本发明的一个方面提供一种车载燃料电池停车吹扫方法,应用于车辆,所述车辆具有与燃料电池和低压蓄电池相连接的双向隔离dcdc转换器,所述方法包括:
4、s100、判断车辆是否处于停驶状态,
5、若是,执行s200;若否,执行s500;
6、s200、利用燃料电池控制器判定燃料电池是否需要进行吹扫,
7、若是,执行s300;若否,使燃料电池控制器进入休眠状态,并重新执行s200;
8、s300、基于双向隔离dcdc转换器,将低压蓄电池储存的低压电转换为高压电传输至燃料电池,以及,将燃料电池生成的高压电转化为低压电传输至低压蓄电池;
9、s400、判断本次吹扫任务是否完成,
10、若是,重新执行s100;若否,继续执行s300;
11、s500、通过双向隔离dcdc转换器,将燃料电池生成的高压电转化为低压电传输至低压蓄电池。
12、可选的,所述步骤s100包括:
13、s101、判断车辆的动力电池和燃料电池是否均停止工作,
14、若是,确定车辆处于停驶状态;若否,确定车辆处于启动状态。
15、可选的,所述步骤s200包括:
16、s201、判断燃料电池控制器是否处于休眠状态,且休眠时长是否达到预设唤醒时长,
17、若是,执行s202;若否,重新执行s201;
18、s202、唤醒处于休眠状态的燃料电池控制器;
19、s203、利用燃料电池控制器采集环境温度和燃料电池温度,并根据环境温度和燃料电池温度确定是否需要进行吹扫。
20、可选的,所述步骤s203包括:
21、s2031、判断环境温度和燃料电池温度是否达到对应的预设温度阈值,
22、若是,确定燃料电池需要进行吹扫;若否,确定燃料电池不需要进行吹扫。
23、可选的,所述步骤s300包括:
24、s301、通过燃料电池控制器唤醒处于休眠状态的能量管理单元;
25、s302、利用能量管理单元唤醒处于休眠状态的双向隔离dcdc转换器;
26、s303、基于双向隔离dcdc转换器将低压蓄电池储存的低压电转换为高压电,并传输给燃料电池作为吹扫启动电能;
27、s304、基于双向隔离dcdc转换器将燃料电池生成的高压电转化为低压电,并传输给低压蓄电池及车辆低压附件。
28、可选的,所述步骤s400包括:
29、s401、从吹扫的起始时刻开始,记录吹扫的持续时长;
30、s402、判断吹扫持续时长是否达到预设时长,
31、若是,确定本次吹扫任务已经完成;若否,确定本次吹扫任务未完成。
32、可选的,在确定本次吹扫任务已完成之后,重新执行s100之前,所述方法还包括:
33、s600、控制燃料电池控制器进入休眠状态。
34、可选的,所述步骤s600包括:
35、s601、向燃料电池控制器发送休眠信号;
36、s602、控制燃料电池控制器向能量管理单元发送休眠信号;
37、s603、控制能量管理单元向双向隔离dcdc转换器发送休眠信号。
38、本发明的另一方面提供一种车载燃料电池停车吹扫系统,应用于车辆,所述车辆包括燃料电池和低压蓄电池,所述停车吹扫系统包括与燃料电池和低压蓄电池相连接的双向隔离dcdc转换器,且,所述停车吹扫系统执行根据权利要求1-8中任意一项所述的方法。
39、可选的,所述双向隔离dcdc转换器被配置为在车辆处于停驶状态且需要进行吹扫时,将低压蓄电池储存的低压电转换为高压电传输至燃料电池,以及,将燃料电池生成的高压电转化为低压电传输至低压蓄电池。
40、本发明实施例公开的一种车载燃料电池停车吹扫方法及系统,不需要增加车辆的电气部件,仅采用双向隔离dcdc,即可实现降压、升压两种工作模式。同时,采用低压蓄电池与双向隔离dcdc相配合的方式,可在不使用动力电池的前提下,完成车辆停驶后对燃料电池的分次短时吹扫,该吹扫模式可大大缩短单次吹扫的时间,有效减小质子交换膜受到的机械损伤的机率,延长燃料电池的使用寿命。
41、提供
技术实现要素:
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征,也无意限制本公开的范围。
1.一种车载燃料电池停车吹扫方法,应用于车辆,其特征在于,所述车辆具有与燃料电池和低压蓄电池相连接的双向隔离dcdc转换器,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s100包括:
3.根据权利要求1所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s200包括:
4.根据权利要求3所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s203包括:
5.根据权利要求3所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s300包括:
6.根据权利要求1所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s400包括:
7.根据权利要求1所述的停车吹扫方法,其特征在于,在确定本次吹扫任务已完成之后,重新执行s100之前,所述方法还包括:
8.根据权利要求7所述的停车吹扫方法,其特征在于,所述步骤s600包括:
9.一种车载燃料电池停车吹扫系统,应用于车辆,所述车辆包括燃料电池和低压蓄电池,其特征在于,所述停车吹扫系统包括与燃料电池和低压蓄电池相连接的双向隔离dcdc转换器,且,所述停车吹扫系统执行根据权利要求1-8中任意一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的停车吹扫系统,其特征在于,所述双向隔离dcdc转换器被配置为在车辆处于停驶状态且需要进行吹扫时,将低压蓄电池储存的低压电转换为高压电传输至燃料电池,以及,将燃料电池生成的高压电转化为低压电传输至低压蓄电池。