防止燃料电池过热的控制系统和方法与流程

技术特征：
1.一种防止燃料电池过热的控制系统，所述系统包括：燃料电池，被配置为通过燃料气体和氧化气体的反应产生电能；冷却管路，冷却介质流经所述冷却管路，并且所述冷却介质在所述冷却管路中与所述燃料电池进行热交换；冷却泵，安装在所述冷却管路上并且被配置为在驱动所述冷却泵时使所述冷却介质循环通过所述冷却管路；冷却控制器，被配置为基于所述燃料电池的温度或所述冷却介质的温度来控制所述冷却泵的运行状态；以及发电控制器，被配置为根据所述冷却泵的所述运行状态限制所述燃料电池的发电。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述冷却管路设有散热器，所述散热器使沿所述冷却管路流动的所述冷却介质与外部空气进行热交换，所述冷却管路被连接成使得所述燃料电池的入口和出口与所述散热器连通，并且所述冷却泵使所述燃料电池的所述出口排出的所述冷却介质部分或全部流向所述散热器或使所述散热器排出的所述冷却介质流入所述燃料电池的所述入口。3.根据权利要求1所述的系统，还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为感测流过所述冷却管路的所述冷却介质的温度，所述温度传感器安装在所述冷却管路上并且位于所述燃料电池的出口附近，其中，所述冷却控制器基于由所述温度传感器感测的所述冷却介质的温度，来控制所述冷却泵的所述运行状态。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述冷却控制器控制所述冷却泵，使得所述冷却泵的实际转速遵循基于所述冷却介质或所述燃料电池的温度设定的参考转速，以及所述发电控制器基于所述冷却泵的实际转速与预设的所述参考转速的速度差限制所述燃料电池的发电。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述发电控制器限制所述燃料电池的所述发电，使得所述燃料电池产生的电量等于或小于根据所述燃料电池或所述冷却介质的温度设定的参考发电量，以及其中，所述发电控制器将基于所述速度差设置的第一偏移值应用于所述燃料电池或所述冷却介质的温度或所述参考发电量。6.根据权利要求5所述的系统，其中，当所述速度差具有等于或大于预定速度差值的值时，所述发电控制器设置所述第一偏移值使得随着所述速度差的增加，限制所述燃料电池的发电的所述燃料电池或所述冷却介质的温度逐渐降低或所述参考发电量逐渐降低。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发电控制器基于根据所述冷却泵的转速预设的参考功耗的值与所述冷却泵的实际功耗的值之间的功耗差的值，限制所述燃料电池的发电。8.根据权利要求7所述的系统，其中，仅当所述冷却泵的实际转速等于或高于预设的参考转速时，所述发电控制器基于所述功耗差限制所述燃料电池的发电。9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述发电控制器限制所述燃料电池的发电，使得所述燃料电池产生的电量等于或小于根据燃料电池或冷却介质的温度预设的预设参考发电量，以及
其中，当所述冷却泵的所述实际功耗等于或小于所述参考功耗时，所述发电控制器将基于所述功耗差设置的第二偏移值应用于所述燃料电池或所述冷却介质的温度或应用于所述参考发电量。10.根据权利要求9所述的系统，其中，当所述功耗差具有等于或大于预定的功耗差值的值时，所述发电控制器设置所述第二偏移值，使得随着所述功耗差的增加，限制所述燃料电池的发电的所述燃料电池或所述冷却介质的温度逐渐降低或所述参考发电量逐渐降低。11.根据权利要求7所述的系统，其中，当所述冷却泵的所述实际功耗高于所述参考功耗时，所述冷却控制器基于所述功耗差增加冷却泵的冷却量。12.一种防止燃料电池过热的控制方法，所述方法包括：估计燃料电池的温度或感测冷却介质的温度；基于所述燃料电池的估计温度或所述冷却介质的感测温度，控制通过连接到所述燃料电池的冷却管路使所述冷却介质循环的冷却泵的运行状态；以及基于所述冷却泵的所述运行状态限制所述燃料电池的发电。13.根据权利要求12所述的方法，其中，在控制所述冷却泵的所述运行状态时，控制所述冷却泵，使得所述冷却泵的实际转速遵循基于所述冷却介质或所述燃料电池的温度设定的参考转速，其中，所述方法还包括计算所述参考转速和所述实际转速之间的速度差，在限制所述燃料电池的发电之前执行所述计算，以及其中，执行所述燃料电池的所述发电的限制，以基于计算的所述速度差限制由所述燃料电池产生的电量。14.根据权利要求13所述的方法，其中，执行所述燃料电池的发电量的限制，使得所述燃料电池的所述发电量等于或小于根据所述燃料电池或所述冷却介质的温度预设的参考发电量，以及使得将基于所述速度差设置的第一偏移值应用于所述燃料电池或所述冷却介质的温度或应用于所述参考发电量。15.根据权利要求12所述的方法，还包括计算所述冷却泵的实际功耗与根据所述冷却泵的转速设定的参考功耗之间的功耗差，其中，所述计算是在限制发电量之前进行的，以及其中，执行所述发电的限制，以基于计算的所述功耗差限制由所述燃料电池产生的电量。16.根据权利要求15所述的方法，其中，执行所述发电的限制，使得所述燃料电池产生的电量被限制为等于或小于根据所述燃料电池或所述冷却介质的温度预设的预设参考发电量，以及使得当所述冷却泵的所述实际功耗等于或低于所述参考功耗时，将基于所述功耗差设置的第二偏移值应用于所述燃料电池或所述冷却介质的温度或应用于所述参考发电量。17.根据权利要求15所述的方法，还包括当所述冷却泵的所述实际功耗大于所述参考功耗时，基于所述功耗差增加所述冷却泵的冷却量，其中，所述冷却量的增加是在计算出所述功耗差之后进行的。

技术总结
公开了防止燃料电池过热的控制系统和方法。该系统包括：燃料电池，通过燃料气体和氧化气体的反应产生电能；冷却管路，冷却介质流经该冷却管路并且在该冷却管路中与燃料电池进行热交换；冷却泵，安装在冷却管路上并且被配置为使冷却介质循环通过冷却管路；冷却控制器，基于燃料电池或冷却介质的温度控制冷却泵的运行状态；以及发电控制器，基于冷却泵的运行状态限制燃料电池的发电。行状态限制燃料电池的发电。行状态限制燃料电池的发电。


技术研发人员：郑圣哲 郑载元 金钟均
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2021.09.22
技术公布日：2022/6/14