[发明专利]一种燃料电池的冷启动方法和装置

说明书

本发明涉及了一种燃料电池的冷启动方法和装置，该方法包括：在冷启动模式下，加载电流使电堆运行，并开启计时；当计时达到第一预设时长时，点动水泵，并获取燃料电池中冷却液的温度，得到第一温度；当计时达到第二预设时长时，再次点动水泵，并再次获取冷却液的温度，得到第二温度；根据第二温度与第一温度、预设的第三温度之间的大小关系，确定下一次点动水泵所需要等待的预期时长，以按照预期时长循环点动水泵，直到根据当前温度确定的预期时长小于预设的时长阈值时，确定燃料电池完成冷启动。本方案通过获取冷却液的温度来确定点动水泵的时间点，使得电堆可以维持较高的温度和较高的功率，能以较短的时间来完成燃料电池的冷启动。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池的冷启动方法和装置。

背景技术

燃料电池系统在冷启动过程中，用于冷却路中的冷却液温度低、容量大，而在低温条件下电堆性能较差，无法在大功率下运行，从而导致冷启动时间较长。因此为了快速完成燃料电池系统冷启动，需要制定相应的控制策略以减少冷启动时间。

现有的冷启动过程中电堆内部温度长时间处于低温状态，燃料电池系统不能快速的在高功率工作，以至冷启动时间较长。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种燃料电池的冷启动方法，所述方法包括：

在燃料电池的冷启动模式下，加载电流使所述燃料电池中的电堆运行，并开启计时；

当所述计时达到第一预设时长时，点动水泵，并获取所述燃料电池中冷却液的温度，得到第一温度；所述第一预设时长为所述冷却液的温度达到所述冷却液正常运行温度的预设比例范围时所需要的时长；

当所述计时达到第二预设时长时，再次点动水泵，并再次获取所述冷却液的温度，得到第二温度；所述第二预设时长为所述第一预设时长的两倍；

根据所述第二温度与所述第一温度、预设的第三温度之间的大小关系，确定下一次点动水泵所需要等待的预期时长，以按照所述预期时长循环点动水泵，直到根据当前温度确定的预期时长小于预设的时长阈值时，确定所述燃料电池完成冷启动；

其中，所述第三温度小于所述第一温度。

可选的，所述根据所述第二温度与所述第一温度、预设的最低运行温度之间的大小关系，确定下一次点动水泵所需要等待的预期时长，包括：

若所述第二温度处于所述第一温度和所述第三温度之间，则设置下一次点动水泵所需要等待的预期时长为所述第一预设时长；

若所述第二温度大于所述第一温度，则设置所述预期时长为第二时长，所述第二时长小于所述第一预设时长。

若所述第二温度小于所述第三温度，则设置所述预期时长为第三时长，所述第三时长大于所述第一预设时长。

可选的，相邻两次所述预期时长之间的变化幅度为预设幅度。

可选的，所述第三温度为所述正常运行温度的40％。

可选的，所述预设比例范围为60％-80％。

可选的，所述第一预设时长t1的确定方法如下：

其中，C为所述电堆和所述冷却液的比热容，m为所述电堆和所述冷却液的总质量，U为加载电流时的电堆电压，I为加载电流时的电堆电流，T₀为冷启动开启时所述冷却液的初始温度，T₁为所述第一温度范围的中间值。

本发明第二方面提出一种燃料电池的冷启动装置，所述装置包括：

加载电流模块，用于在燃料电池的冷启动模式下，加载电流使所述燃料电池中的电堆运行，并开启计时；