[发明专利]一种氢燃料电池低温冷启动方法及系统

权利要求书

1.一种氢燃料电池低温冷启动方法，其特征在于，包括：

检测环境温度是否满足低温冷启动要求，若是则进行低温冷启动，否则正常启动；

设定燃料电池目标升温速率和目标温度；

根据目标升温速率计算目标输出电流；

计算目标空气流量和目标氢气流量；

在车载PTC对燃料电池冷却系统进行加热时启动燃料电池；

通过调节空压机转速以达到所述目标空气流量；

通过调节比例阀以达到所述目标氢气流量；

当燃料电池温度达到所述目标温度后，将空气流量和氢气流量配比调节至正常输出功率对应值。

2.如权利要求1所述的氢燃料电池低温冷启动方法，其特征在于，所述根据目标升温速率计算目标输出电流，具体包括：

根据目标升温速率计算升温需求热功率；

根据升温需求热功率和需求输出功率得到总需求功率；

根据总需求功率计算目标输出电流。

3.如权利要求1所述的氢燃料电池低温冷启动方法，其特征在于，所述计算目标空气流量，具体包括：

根据目标输出电流计算目标输出电压；

根据燃料电池温度和所述目标输出电流查询燃料电池参照极化曲线，得到燃料电池在参照工作条件下的参照输出电压；

根据所述参照输出电压和目标输出电压之差计算浓差过电势；

根据浓差过电势查询燃料电池浓差过电势空气配给流量表，得到过量空气系数；

根据所述目标输出电流和过量空气系数计算得到目标空气流量。

4.如权利要求1所述的氢燃料电池低温冷启动方法，其特征在于，所述计算目标氢气流量，具体包括：根据以下公式计算得到目标氢气流量；

其中，Q_H2为目标氢气流量，I_FC为目标输出电流，St可通过查询燃料电池工况特性氢气流量标定参数表得到。

5.一种氢燃料电池低温冷启动系统，其特征在于，包括：

设定模块，用于设定燃料电池目标升温速率和目标温度；

第一计算模块，用于根据目标升温速率计算目标输出电流；

第二计算模块，用于计算目标空气流量和目标氢气流量；

启动模块，用于在车载PTC对燃料电池冷却系统进行加热时启动燃料电池；

第一调节模块，用于通过调节空压机转速以达到所述目标空气流量；

第二调节模块，由于通过调节比例阀以达到所述目标氢气流量；

所述第一调节模块和第二调节模块还用于当燃料电池温度达到所述目标温度后，将空气流量和氢气流量配比调节至正常输出功率对应值；

检测模块，用于检测环境温度是否满足低温冷启动要求，若是则进行低温冷启动，否则正常启动。

6.如权利要求5所述的氢燃料电池低温冷启动系统，其特征在于，所述根据目标升温速率计算目标输出电流，具体包括：

根据目标升温速率计算升温需求热功率；

根据升温需求热功率和需求输出功率得到总需求功率；

根据总需求功率计算目标输出电流。

7.如权利要求5所述的氢燃料电池低温冷启动系统，其特征在于，所述计算目标空气流量，具体包括：

根据目标输出电流计算目标输出电压；

根据燃料电池温度和所述目标输出电流查询燃料电池参照极化曲线，得到燃料电池在参照工作条件下的参照输出电压；

根据所述参照输出电压和目标输出电压之差计算浓差过电势；

根据浓差过电势查询燃料电池浓差过电势空气配给流量表，得到过量空气系数；

根据所述目标输出电流和过量空气系数计算得到目标空气流量。

8.如权利要求5所述的氢燃料电池低温冷启动系统，其特征在于，所述计算目标氢气流量，具体包括：根据以下公式计算得到目标氢气流量；

其中，Q_H2为目标氢气流量，I_FC为目标输出电流，St可通过查询燃料电池工况特性氢气流量标定参数表得到。