車輛冷啟動的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛冷啟動的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及車輛冷啟動的方法，憑借該方法，燃料電池的必需輸出量通過將電流負荷施加于驅動電機同時阻止超負荷被施加于在燃料電池和驅動電機間的逆變器而增加。
【背景技術】
[0002]通常，燃料電池車是從利用電力的驅動電機上獲得電能的車輛，該電力是通過燃料電池中氧和氫間的反應產(chǎn)生的。因為獲得電能的能源是燃料電池，所以車輛的驅動力根據(jù)燃料電池的輸出量可受影響，并且當冷啟動車輛時，也就是說，當車輛在燃料電池沒有充分預熱的環(huán)境下啟動時，燃料電池的電力沒有輸出，因此引起燃料電池性能的退化。
[0003]因此，各種方法已經(jīng)被開發(fā)以快速預熱燃料電池，例如一種方法被開發(fā)用于提高冷卻水的流速和燃料電池的生熱率，其通過加熱冷卻水和最大程度地驅動用于冷卻水的栗。然而，這種傳統(tǒng)方法導致用于冷卻水的栗上的超負荷并且需要分別提供用于加熱冷卻水的裝置，并且因此在成本和效率方面是沒有效率的。
[0004]作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術在上文中提供的說明僅為了幫助理解本發(fā)明的【背景技術】并且不應該解讀為包含在本領域技術人員所熟知的現(xiàn)有技術中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供車輛冷啟動的系統(tǒng)和方法，其中燃料電池的必需輸出可通過將電流的負荷施加于驅動電機而不使其旋轉而增加，并且可阻止對燃料電池和驅動電機之間的逆變器的損毀，該損毀可由穿過逆變器施加的電流引起。
[0006]在一個方面，本發(fā)明提供了車輛冷啟動的方法，可包括:設定目標電角度，其通過將先前儲存的基于車輛的冷啟動的驅動電機的初始電角度增加設定的角度；以及將對應于設定的目標電角度的電流值施加于驅動電機。先前儲存的驅動電機的初始電角度是當三相電流值范圍的最大值減小時(例如，變成最小值)的電角度。
[0007]車輛冷啟動的方法可進一步包括確定設定的目標電角度是否為約360度或更大。當設定的目標電角度為約360度或更大時，從目標電角度減去360度產(chǎn)生的電角度被設定為目標電角度。另外，對應于設定的目標電角度的電流值對驅動電機的施加可進一步包括感測在驅動電機的驅動、驅動電機的過大電流和驅動電機的過高溫度中的至少一個或多個。當感測到在驅動電機的驅動、驅動電機的過大電流和驅動電機的過高溫度中的至少一個或多個時，電流值可被阻止施加到驅動電機上并且目標電角度可被儲存。在將電流值施加到驅動電機之后，目標電角度可被儲存。初始電角度可以是當前述的冷啟動執(zhí)行時儲存的目標電角度。設定的角度可為約60度。在冷啟動完成之后，目標電角度可被儲存。
【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的以上和其他特點現(xiàn)將參照通過附圖示出的示例性實施來詳細描述，該附圖僅通過說明的方式在下文中給出，并且因此不局限于本發(fā)明，并且其中:
[0009]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛冷啟動的方法的示例性流程圖；
[0010]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性電角度的三相電流的大小的示例性圖表；
[0011]圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的開關的操作結構的示例性視圖；
[0012]圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例當將電流值施加到驅動電機時三相電流值的大小的示例性圖表；以及
[0013]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例嘗試圖2的冷啟動時三相電流值的大小的不例性表格。
[0014]應該理解附圖不一定是按比例的，其呈現(xiàn)如本文公開的本發(fā)明的各種示例性特點稍微簡化的表示，包括，例如，特定的尺寸、方向、位置和形狀通過特別預期的應用和使用環(huán)境將部分被確定。在圖中，遍及附圖中若干圖形的參考數(shù)字指的是本發(fā)明相同或等同的部件。
【具體實施方式】
[0015]應當理解，如本文中使用的術語“車輛”或“車”或其他相似的術語包括機動車輛，通常例如包括運動型多用途車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用汽車的客運汽車，包括各種船艇和艦船等的船只，航空器，以及包括混合動力車、電動車、插件混合動力車、氫動力車和其他替代燃料汽車(比如來自于非石油資源的燃料)。如本文，混合動力車是具有兩個或更多動力源的車輛，比如，汽油動力和電動力車輛。
[0016]盡管示例性實施例被描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性過程，但是應當理解，通過一個或多個模塊也可以執(zhí)行示例性過程。另外，術語控制器/控制單元應被理解為指的是包括存儲器和處理器的硬件設備。存儲器被配置成儲存模塊，并且處理器被具體地配置成執(zhí)行所述的模塊從而執(zhí)行在下文進一步描述的一個或多個處理。
[0017]此外，本發(fā)明的控制邏輯可被實施為在計算機可讀介質(zhì)上的非臨時性計算機可讀介質(zhì)，其中計算機可讀介質(zhì)包括由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀介質(zhì)的示例包括，但不局限于，ROM、RAM、光盤只讀存儲器(CD-ROMs)、磁帶、軟盤、閃存、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡連接的計算機系統(tǒng)中從而計算機可讀介質(zhì)以分布式方式儲存和執(zhí)行，比如，通過遠程信息處理服務器或控制器局域網(wǎng)絡(CAN)。
[0018]本文使用的術語只是為了描述特殊實施例，并非旨在限制本發(fā)明。除非上下文另外明確指出，否則如本文使用的單數(shù)形式“一 / 一個”和“該”也包括復數(shù)形式。應當進一步理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包含”限定了特征、整數(shù)、步驟、操作、要素和/或部件的存在，但不排除其中一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或集合的存在或添加。如本文使用的術語“和/或”包括相關列出項的一個或多個的任何和全部組合。
[0019]除非特別闡明或者從上下文顯而易見，否則如本文使用的術語“約”被理解為在本領域中正常耐受性范圍內(nèi)，例如在平均值的2標準差之內(nèi)。“約”可以被理解為在值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%之內(nèi)。除非從上下文另有明晰，本文提供的所有數(shù)值由術語“約”來修飾。
[0020]在下文中將對本發(fā)明的車輛冷啟動方法的各種示例性實施例做出詳細的參考，本發(fā)明的示例在附圖中示出并在下面被描述。雖然本發(fā)明將結合示例性實施例進行描述，但是應該理解，本說明并非旨在將本發(fā)明局限于那些示例性實施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實施例，并且涵蓋可包括在由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替代、修改、等價物和其他實施例。
[0021]在下文中，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的車輛冷啟動的方法將參考附圖進行描述。
[0022]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛冷啟動方法的示例性流程圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的電角度的三相電流值大小的示例性圖表，圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的開關的操作結構的示例性視圖，圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例當電流值被施加到驅動電機時三相電流值大小的示例性圖表，以及圖4是示出嘗試圖2的冷啟動時三相電流值的大小的示例性表格。
[0023]首先，參見圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛冷啟動的方法可包括:當車輛冷啟動時，通過控制器將先前已經(jīng)儲存的驅動電機的初始電角度增加設定的角度來設定目標電角度(SllO);和通過控制器將對應于設定的目標電角度的電流值施加到驅動電機(S140)ο
[0024]具體地，驅動電機可以是由來自燃料電池的電力進行供能的驅動電機，并且可以是通過接收三相交流電而旋轉的三相電機。另外，逆變器(inverter)可設置在燃料電池和驅動電機之間，該逆變器被構造成將來自燃料電池的直流電流轉化為交流電流并且向驅動電機輸出該電流。
[0025]當燃料電池的冷啟動信號被接收時(S100)，控制器可被構造成設定目標電角度，其通過將先前儲存的驅動電機的初始電角度增加設定的角度(SllO)，并且進一步地，驅動電機的初始電角度可以是當從逆變器輸出的三相電流值范圍的最大值減小時(比如，變成最小值)的電角度。當燃料電池的冷啟動信號沒有被接收時(S100)，可調(diào)整逆變器、驅動電機和燃料電池的預設輸出。
[0026]如圖2的冷啟動執(zhí)行時的電角度可看出，三相電流值范圍的最大值變?yōu)樽钚r的電角度指的是，當對每個電角度比較在特定電角度的三相電流值范圍的最大值時，其具有最小的最大值。當三相電流值范圍的最大值按照設定角度的頻率反復減小時，冷啟動能以目標電角度執(zhí)行，當冷啟動執(zhí)行時增加設定的角度到該目標電角度上。相應地，通過如上的構造，可將施加于逆變器的負荷減少同時可維持施加于驅動電機的負荷。