[发明专利]汽车燃料电池冷启动控制系统和方法

权利要求书

1.一种汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，包括空压机(2)、中冷器(3)、增湿器(4)、燃料电池堆(5)、水泵(6)、三通控制阀(7)、加热器(8)、散热器(9)、节气门(10)、第一阀门(11)、第二阀门(12)、第三阀门(13)和控制器(22)，所述中冷器(3)的第一入口连接所述空压机(2)的出口，所述中冷器(3)的第二入口并联连接所述燃料电池堆(5)的冷却液入口、所述加热器(8)的出口与所述散热器(9)的出口，所述中冷器(3)的第一出口连接所述增湿器(4)的第一入口，所述中冷器(3)的第二出口并联连接至所述燃料电池堆(5)的冷却液入口和所述水泵(6)，所述中冷器(3)的第二出口和所述水泵(6)之间设有所述第一阀门(11)，所述中冷器(3)的第二出口和所述燃料电池堆(5)的冷却液入口之间设有第二阀门(12)，所述中冷器(3)的第二入口与所述燃料电池堆(5)的冷却液入口之间设有所述第三阀门(13)，其中：

所述空压机(2)-所述中冷器(3)-所述增湿器(4)-所述燃料电池堆(5)-所述增湿器(4)-所述节气门(10)构成空气加热路；

所述水泵(6)-所述三通控制阀(7)-所述加热器(8)-所述中冷器(3)-所述第二阀门(12)-所述燃料电池堆(5)-所述水泵(6)形成冷却液加热回路；

所述水泵(6)-所述三通控制阀(7)-所述散热器(9)-所述第三阀门(13)-所述燃料电池堆(5)-所述水泵(6)形成第一冷却液散热回路；

所述水泵(6)-所述三通控制阀(7)-所述散热器(9)-所述中冷器(3)- 所述第一阀门(11)-所述水泵(6)形成第二冷却液散热回路；

所述控制器(22)根据所述燃料电池堆(5)的温度可选择地打开或关闭所述第一阀门(11)、所述第二阀门(12)、所述第三阀门(13)和所述三通控制阀(7)。

2.根据权利要求1所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，所述空压机(2)根据所述燃料电池堆(5)的温度控制自身的转速。

3.根据权利要求2所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，所述燃料电池堆(5)设有空气入口、空气出口、冷却液入口和冷却液出口；

所述增湿器(4)的第一出口和所述燃料电池堆(5)的所述空气入口之间设有第一温度传感器(14)；

所述燃料电池堆(5)的所述空气出口和所述增湿器(4)的第二入口之间设有第二温度传感器(16)。

4.根据权利要求3所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，所述第二阀门(12)和所述燃料电池堆(5)的所述冷却液入口之间设有第三温度传感器(18)；

所述燃料电池堆(5)的冷却出口和所述水泵(6)的入口之间设有第四温度传感器(20)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，所述空压机(2)的进气端连有空气过滤器(1)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，所述节气门(10)的另一端连有消音器。

7.根据权利要求1-4任一项所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，其特征在于，还包括膨胀水箱(21)，所述膨胀水箱(21)连接至所述燃料电池堆(5)、所述水泵(6)和所述散热器(9)。

8.一种汽车燃料电池冷启动控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的汽车燃料电池冷启动控制系统，包括以下步骤：

获取燃料电池堆(5)内的冷却液的温度；

判断所述冷却液的温度是否小于第一预设阈值温度；

若是，控制空气在所述空气加热路流动以及所述冷却液在所述冷却液加热回路循环流动，以提高所述燃料电池堆(5)的温度。

9.根据权利要求8所述的汽车燃料电池冷启动控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

判断所述冷却液的温度是否大于第二预设阈值温度，所述第二预设阈值温度大于所述第一预设阈值温度；

若是，控制所述冷却液在所述第一冷却液散热回路和所述第二冷却液散热回路中循环流动，以降低所述燃料电池堆(5)的温度。