[发明专利]一种燃料电池冷启动系统、方法及车辆

权利要求书

1.一种燃料电池冷启动系统，其特征在于，包括：电控单元与冷启动子系统，所述冷启动子系统包括电堆、背压阀、混排、三通阀以及依次连接的空气过滤器、空压机与中冷器，所述中冷器的第一出口与所述电堆的入口连通，所述中冷器的第二出口与所述电堆的扫气入口连通，所述电堆的出口与所述背压阀的入口连通；

其中，所述三通阀设置在所述空压机与所述中冷器的连接管路上，所述三通阀的第一出口与所述中冷器的入口连通，所述三通阀的第二出口与所述背压阀的入口连通，所述背压阀的出口与所述混排的入口连通；

所述电控单元分别与所述空压机、所述三通阀以及所述背压阀电连接，所述电控单元用于控制所述三通阀的第一出口截止，第二出口流通，以使得经过所述空压机压缩排出后的高温空气经过所述三通阀的第二出口进入所述背压阀，加热所述背压阀内的残留水分至蒸发，所述混排用于对所述背压阀的出口的废气与废液混合排放。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷启动子系统还包括：

止回阀，所述止回阀的入口与所述三通阀的第二出口连通，所述止回阀的出口与所述背压阀的入口连通，所述止回阀用于防止所述三通阀流入所述背压阀的空气回流。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷启动子系统还包括：

泄流截止阀，所述泄流截止阀的入口与所述中冷器的出口连通，所述泄流截止阀的第一出口与所述电堆的入口连通，所述泄流截止阀的第二出口与所述混排的入口连通，所述泄流截止阀的控制端与所述电控单元电连接，用于在所述电堆内的空气压力超压时对空气进行泄流以降低空气压力。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述冷启动子系统还包括：

增湿器，所述增湿器的第一入口与所述泄流截止阀的出口连通，所述增湿器的第一出口与所述电堆的入口连通，所述电堆的出口与所述增湿器的第二入口连通，所述增湿器的第二出口与所述背压阀的入口连通；

所述增湿器用于控制所述电堆排出废气中的水分与所述增湿器的第一入口进入的干空气进行湿度交换。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷启动子系统还包括：

第一温压传感器与第二温压传感器，所述第一温压传感器布置于所述电堆的入口，所述第二温压传感器布置于所述电堆的出口，所述第一温压传感器与第二温压传感器均与所述电控单元电连接，分别用于采集进入所述电堆中的空气的温度与压力值以及流出所述电堆的空气的温度与压力值。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷启动子系统还包括：

空气流量计，所述空气流量计的入口与所述空气过滤器的出口连通，所述空气流量计的出口与所述空压机的入口连通，所述空气流量计的控制端与所述电控单元电连接。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：整车控制器，所述整车控制器与所述电控单元连接，用于获取并显示所述电控单元的监测数据。

8.一种燃料电池冷启动方法，其特征在于，应用于权利要求1-7中任一项所述系统中的电控单元，所述方法包括：

监测所述冷启动子系统的工作状态；

若监测到所述冷启动子系统的工作状态为停机吹扫完成状态，则控制所述三通阀的第一出口截止，第二出口流通，以使得经过所述空压机压缩排出后的高温空气经过所述三通阀的第二出口进入所述背压阀，加热所述背压阀内的残留水分至蒸发，对所述背压阀的出口的废气与废液进行混合排放。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

若监测到所述燃料电池冷启动系统的工作状态为开启工作状态，则控制所述三通阀的第一出口流通，第二出口截止。

10.一种车辆，其特征在于，包括：车辆本体以及安装在所述车辆本体中的权利要求1-7中任一项所述系统。