一种燃料电池冷启动方法、燃料电池系统、车辆、储存介质及计算机与流程

本发明涉及燃料电池，具体涉及一种燃料电池冷启动方法。

背景技术：

1、氢燃料电池是将氢气与空气中的氧气反应产生电的装置，在提供过量的空气流量的情况下产生电压电流。当供应的空气流量减少的时候，燃料电池发电效率会降低，相同电流下输出的电压会降低，气体反应生成的热量增加。当燃料电池处于低温(温度低于零下)状态时，可以使用降低空气流量的方法使产热增加，加快燃料电池的升温速度。因此，在低空气流量模式下，燃料电池输出的总电量与空气流量的大小相关。

2、目前冷启动方式大部分是使用加热器将燃料电池冷却水温度加热到零度以上再开启燃料电池发电，加热等待时间过长，并且加热过程中系统消耗整车功率。部分厂家可以实现低温无需加热直接启动，但是启动过程中无法保证系统输出功率满足整车要求；无法同时满足尾排氢气浓度、输出功率、温升速度的控制要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种在低温环境下接收到整车的开机命令时，可快速启动并且按整车要求输出功率的燃料电池冷启动方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

3、一种燃料电池冷启动方法，包括

4、启动阶段、设置初始空压机流量，开启dcdc，设置恒压模式、目标电压、目标电流以及初始目标入堆空气流量；

5、闭环调节电流阶段、根据实际输入电流与目标电流差值闭环条件目标入堆空气流量；

6、调整三通阀开度阶段；

7、当水温达到正常启动温度时启动结束。

8、进一步的，调整三通阀开度阶段进一步包括：根据目标入堆空气流量和总空气流量以及三通阀的分流量map图计算三通开度。

9、进一步的，调整三通阀开度阶段进一步包括：判断实际入堆空气流量是否小于入堆空气流量，若是则增加三通阀开度，否则减小三通阀开度。

10、进一步的，闭环调节电流阶段进一步包括检测实际输入电流与目标电流差值，判断实际输入电流是否小于目标电流-20，若是则增加目标入堆空气流量，否则判断实际输入电流是否大于目标电流，若是则减小目标入堆空气流量，否则维持当前目标入堆空气流量。

11、为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：

12、一种燃料电池系统，其特征在于，包括电堆、dcdc、空压机、三通阀以及控制器，所述空压机、三通阀依次与电堆连通，所述dcdc与电堆连通；所述控制器分别与括电堆、dcdc、空压机、三通阀电性连接；

13、所述控制执行权利要求1-4任意一项所述的燃料电池系统。

14、进一步的，所述燃料电池系统还包括供氢系统以及排气管路，所述供氢系统为电堆提供氢气；

15、所述排气管路接收来自电堆的氢气排气与空气排气以及来自三通阀排出的空气。

16、为了解决上述技术问题，本发明采用的第三种技术方案为：

17、一种车辆，包括上述的燃料电池系统。

18、为了解决上述技术问题，本发明采用的第四种技术方案为：

19、一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的燃料电池冷启动方法。

20、为了解决上述技术问题，本发明采用的第五种技术方案为：

21、一种计算机，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述的燃料电池冷启动方法。

22、本发明的有益效果在于：通过本发明的燃料电池冷启动方法，在低温环境下接收到整车的开机命令时，可快速启动并且按整车要求输出功率；保证较高且恒定的空气流量以稀释尾排氢气浓度；控制入口三通阀开度精确调节入堆空气流量；根据实际输出电流和目标电流闭环控制入堆空气流量；以达到调节输出电流的目。

技术特征：

1.一种燃料电池冷启动方法，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的燃料电池冷启动方法，其特征在于，调整三通阀开度阶段进一步包括：根据目标入堆空气流量和总空气流量以及三通阀的分流量map图计算三通开度。

3.根据权利要求1所述的燃料电池冷启动方法，其特征在于，调整三通阀开度阶段进一步包括：判断实际入堆空气流量是否小于入堆空气流量，若是则增加三通阀开度，否则减小三通阀开度。

4.根据权利要求1所述的燃料电池冷启动方法，其特征在于，闭环调节电流阶段进一步包括检测实际输入电流与目标电流差值，判断实际输入电流是否小于目标电流-20，若是则增加目标入堆空气流量，否则判断实际输入电流是否大于目标电流，若是则减小目标入堆空气流量，否则维持当前目标入堆空气流量。

5.一种燃料电池系统，其特征在于，包括电堆、dcdc、空压机、三通阀以及控制器，所述空压机、三通阀依次与电堆连通，所述dcdc与电堆连通；所述控制器分别与括电堆、dcdc、空压机、三通阀电性连接；

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括供氢系统以及排气管路，所述供氢系统为电堆提供氢气；

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5-6任意一项所述的燃料电池系统。

8.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述的燃料电池冷启动方法。

9.一种计算机，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1-4任意一项所述的燃料电池冷启动方法。

技术总结
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池冷启动方法，所述包括冷启动方法包括设置初始空压机流量，开启DCDC，设置恒压模式、目标电压、目标电流以及初始目标入堆空气流量；根据实际输入电流与目标电流差值闭环条件目标入堆空气流量；调整三通阀开度阶段；当水温达到正常启动温度时启动结束；通过本发明的燃料电池冷启动方法，在低温环境下接收到整车的开机命令时，可快速启动并且按整车要求输出功率；保证较高且恒定的空气流量以稀释尾排氢气浓度；控制入口三通阀开度精确调节入堆空气流量；根据实际输出电流和目标电流闭环控制入堆空气流量；以达到调节输出电流的目。

技术研发人员：王鹏,李飞强,赵兴旺,高云庆
受保护的技术使用者：亿华通动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15