本公開涉及氫氣罐溫度控制裝置、系統和方法。

背景技術：

1、商用氫氣車輛（諸如卡車）比乘用車輛消耗更多的氫氣，因此必須在車輛中安裝和操作大容量的氫氣存儲系統。用于商用氫氣車輛的氫氣存儲系統在零下條件下將高壓氫氣存儲在氫氣罐中并且將其用于燃料電池操作，并且根據諸如sae?j2601的規定，在-40至85°c的有限氣體溫度范圍下使用。

2、氫氣的目標使用溫度根據基于氫氣罐的熱力學定律和狀態的氣體方程根據裝填和使用進行調節。

3、響應于商用氫氣車輛在高功率下長時間運行的情況，氫氣罐的溫度可能由于高氫氣消耗而降至低于-40°c的管理溫度，并且在即時情況下，出現不可能驅動車輛的情況。

4、另一方面，響應于在夏季氫氣罐的溫度超過85°c的情況，控制邏輯被設計為阻斷氫氣閥系統并關閉車輛燃料電池，使得不可能無條件地升高溫度。

技術實現思路

1、本公開涉及氫氣罐溫度控制裝置、系統和方法，并且更具體地，涉及通過安裝空氣引導裝置來控制氫氣罐的溫度的技術。

2、本公開的示例性實施方式可以提供一種氫氣罐溫度控制裝置、系統和方法，其被配置用于解決由于氫氣罐的低溫而導致的不可操作的問題，并且在氫氣罐處于低溫的情況下，通過根據外部空氣溫度、燃料電池堆輸出、氫氣罐溫度中的至少一個或它們的組合來調節堆冷卻模塊的后表面上的空氣引導裝置的角度來使用來自堆冷卻模塊的熱空氣來升高氫氣罐的溫度，使得能夠連續行駛。

3、本公開的示例性實施方式可以提供一種氫氣罐溫度控制裝置、系統和方法，其被配置用于通過調節堆冷卻模塊的后表面上的空氣引導裝置的角度而阻止來自堆冷卻模塊的熱空氣來防止氫氣罐的溫度升高，并且在氫氣罐處于低溫的情況下，用于通過根據外部空氣溫度、燃料電池堆輸出、氫氣罐溫度中的至少一個或它們的組合來均勻地控制多個氫氣罐之間的溫度來提高車輛行駛穩定性。

4、本公開的技術優點不必限于本文所提及的優點，并且本領域技術人員可以清楚地理解其他技術優點。

5、本公開的示例性實施方式提供了一種氫氣罐溫度控制裝置，包括：處理器，被配置為通過控制冷卻燃料電池堆的堆冷卻模塊與一個或多個氫氣罐之間的空氣引導裝置的角度來控制一個或多個氫氣罐的溫度；以及存儲器，被配置為存儲由處理器驅動的數據和算法。

6、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為通過使用外部空氣溫度、燃料電池堆的輸出、一個或多個氫氣罐的溫度中的至少一個或它們的組合來控制空氣引導裝置的角度。

7、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為在車輛啟動之后通過將初始空氣引導裝置控制為0度來將穿過堆冷卻模塊的空氣水平移動至一個或多個氫氣罐。

8、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于外部空氣溫度低于閾值、設定的、預設的或預定的第一參考值的情況，通過選擇的、預設的或預定的角度控制空氣引導裝置，以允許穿過堆冷卻模塊的空氣流入一個或多個氫氣罐之中的遠離堆冷卻模塊的氫氣罐中。

9、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于外部空氣溫度低于閾值、設定的、預設的或預定的第一參考值的情況，通過選擇的、預設的或預定的角度控制水平空氣引導裝置向上來控制穿過堆冷卻模塊的空氣以選擇的、預設的或預定的角度向上流入氫氣罐中。

10、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為將一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離大于閾值、設定的、預設的或預定的參考距離的氫氣罐的平均溫度與一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離比閾值、設定的、預設的或預定的參考距離更近的氫氣罐的平均溫度進行比較。

11、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離大于閾值、設定的、預設的或預定的參考距離的氫氣罐的平均溫度與一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離比閾值、設定的、預設的或預定的參考距離更近的氫氣罐的平均溫度相同的情況，確定一個或多個氫氣罐的溫度被均勻地控制。

12、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離大于閾值、設定的、預設的或預定的參考距離的氫氣罐的平均溫度高于一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離比閾值、設定的、預設的或預定的參考距離更近的氫氣罐的平均溫度的情況，將空氣引導裝置的角度控制為大于所選擇的、預設的或預定的角度。

13、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離大于閾值、設定的、預設的或預定的參考距離的氫氣罐的平均溫度低于一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離比閾值、設定的、預設的或預定的參考距離更近的氫氣罐的平均溫度的情況，將空氣引導裝置的角度控制為小于所選擇的、預設的或預定的角度。

14、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于外部空氣溫度高于閾值、設定的、預設的或預定的第二參考值的情況，通過控制空氣引導裝置的角度來阻止穿過堆冷卻模塊的空氣流入一個或多個氫氣罐中。

15、在本公開的示例性實施方式中，第一參考值可以是限制燃料電池堆的輸出的溫度，并且第二參考值是可以關閉燃料電池堆的溫度。

16、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為確定燃料電池堆的輸出是否大于第一閾值、設定的、預設的或預定的參考值，并且響應于燃料電池堆的輸出大于閾值、設定的、預設的或預定的第一參考值的情況，該處理器被配置為通過控制空氣引導裝置的角度來阻止穿過堆冷卻模塊的空氣流入一個或多個氫氣罐中。

17、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于燃料電池堆的輸出等于或小于閾值、設定的、預設的或預定的第一參考值的情況，確定燃料電池堆的輸出是否大于低于第一參考值的第二參考值。

18、在本公開的示例性實施方式中，處理器可以被配置為響應于燃料電池堆的輸出大于閾值、設定的、預設的或預定的第二參考值的情況，將一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離大于閾值、設定的、預設的或預定的參考距離的氫氣罐的平均溫度與一個或多個氫氣罐之中的距堆冷卻模塊的距離比閾值、設定的、預設的或預定的參考距離更近的氫氣罐的平均溫度進行比較，根據其比較結果控制空氣引導裝置的角度。

19、本公開的示例性實施方式提供了一種系統，包括：堆冷卻模塊，被配置為冷卻燃料電池堆；一個或多個氫氣罐；空氣引導裝置，被配置為將穿過堆冷卻模塊的空氣引導至一個或多個氫氣罐中；以及氫氣罐溫度控制裝置，被配置為通過控制堆冷卻模塊與一個或多個氫氣罐之間的空氣引導裝置的角度來控制一個或多個氫氣罐的溫度。

20、在本公開的示例性實施方式中，空氣引導裝置可以設置在堆冷卻模塊與一個或多個氫氣罐之間。

21、在本公開的示例性實施方式中，空氣引導裝置可以被配置為包括主體和驅動器，該驅動器設置在主體的中心處以驅動主體的旋轉。

22、在本公開的示例性實施方式中，氫氣罐溫度控制裝置可以被配置為通過使用外部空氣溫度、燃料電池堆的輸出、一個或多個氫氣罐的溫度中的至少一個或它們的組合來控制空氣引導裝置的角度。

23、在本公開的示例性實施方式中，氫氣罐溫度控制裝置可以被配置為響應于外部空氣溫度低于閾值、設定的、預設的或預定的第一參考值的情況，通過選擇的、預設或預定的角度控制空氣引導裝置，以允許穿過堆冷卻模塊的空氣流入一個或多個氫氣罐之中的遠離堆冷卻模塊的氫氣罐中。

24、本公開的示例性實施方式提供了一種氫氣罐溫度控制方法，包括：通過處理器確定冷卻燃料電池堆的堆冷卻模塊與一個或多個氫氣罐之間的空氣引導裝置的角度；通過處理器根據空氣引導裝置的所確定的角度控制空氣引導裝置的角度，并且通過處理器根據空氣引導裝置的角度通過允許穿過堆冷卻模塊的空氣均勻地流入一個或多個氫氣罐中來控制一個或多個氫氣罐的溫度。

25、根據本公開的示例性實施方式，可以解決由于氫氣罐的低溫而導致的不可操作的問題，并且在氫氣罐處于低溫的情況下，通過根據外部空氣溫度、燃料電池堆輸出、氫氣罐溫度中的至少一個或它們的組合來調節堆冷卻模塊的后表面上的空氣引導裝置的角度來使用來自堆冷卻模塊的熱空氣來升高氫氣罐的溫度，使得車輛能夠執行連續行駛。

26、根據本公開的示例性實施方式，還可以通過調節堆冷卻模塊的后表面上的空氣引導裝置的角度而阻止來自堆冷卻模塊的熱空氣來防止氫氣罐的溫度升高，并且在氫氣罐處于高溫的情況下，通過根據外部空氣溫度、燃料電池堆輸出、氫氣罐溫度中的至少一個或它們的組合均勻地控制多個氫氣罐之間的溫度來提高車輛行駛穩定性。

27、此外，可以提供通過本說明書可以直接或間接識別的各種效果。