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燃料电池汽车防水淹控制策略-倾斜路面

2024-11-02 11:33:34·  来源：特嗨氢能检测  
　

随着燃料电池汽车的普及，使用场景愈发复杂，其在倾斜路面下坡时，燃料电池排气口处于较高位置，整车无需较大功率，燃料电池运行在较低电密点，此时氢气和空气流量低，燃料电池内部水分容易聚集到最低点（如下图所示），易造成液态水无法排出而水淹，影响燃料电池性能。

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通过M车型燃料电池汽车在水平路面与倾斜路面下怠速运行，分析水平路面与倾斜路面下燃料电池功率、燃料电池的阻抗值、purge阀开启时间等，可得到M车型燃料电池汽车在倾斜路面下的防水淹控制策略。

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试验设计

1.1 将车辆停放在最不利排水的场景（16°的坡道，车头向下），且保持怠速状态30min，如下图所示：.

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1.2 将车辆停放至水平路面，同样保持怠速状态30min，对比两者的试验结果。

— 02 —

数据分析

2.1燃料电池功率与Purge阀开启时长

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M型燃料电池汽车在倾斜路面燃料电池功率波动范围大于水平路面，倾斜路面燃料Purge阀开启时长更长，且高于1s的情况多于水平路面怠速，Purge阀最大开启时长达到2s。

在怠速工况下，虽然车辆处于静止或极低速度状态，但倾斜路面可能导致车辆各部件之间的相对位置发生变化，进而影响燃料电池系统的正常运行，还会影响燃料电池反应气体的流动状态，液态水的排出情况等。延长Purge阀开启时间，有利于液态水的排出。

2.2燃料电池阻抗与Purge阀开启时间间隔

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M型燃料电池汽车在两种路面情况下的阻抗都控制在0.080～0.084ohm范围内，但倾斜路面燃料Purge阀开启时间间隔范围更大。

在倾斜路面下，由于燃料电池排气口处于较高位置，燃料电池内部水分容易聚集到最低点，使得水分到达排气口的时间延长，通过延长Purge阀开启时间间隔，延长吹扫时间，可使燃料电池阻抗控制在要求范围内，降低燃料电池水淹的风险。

— 03 —

结论

M型燃料电池汽车在倾斜路面怠速运行时，通过调整Purge阀排气吹扫时长和开启时间间隔，排出更多的水分，可有效降低燃料电池的水淹风险，提升燃料电池的性能，延长燃料电池的使用寿命。此外，燃料电池汽车在倾斜路面上的排水控制策略还需要综合考虑车辆状态、倾斜角度、压力变化等多种因素，并结合多种传感器和智能算法进行精准控制。特嗨针对燃料电池汽车的多种极限工况进行了验证，分析了其性能边界和控制策略，可为燃料电池开发提供重要支持。

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