[发明专利]一种燃料电池汽车低温冷启动方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种燃料电池汽车低温冷启动方法、装置及设备，包括：VCU首先根据整车能量需求和动力电池电量状态判断是否需要启动燃料电池堆，若是，则向对FCU发送启动指令和功率设定指令，以便其启动燃料电池堆；然后当监控到整车消耗功率不小于动力电池可放电功率时，提前终止燃料电池堆启动，接着当监控到整车消耗功率和动力电池实时可充电功率的和不大于燃料电池堆释放功率时，提前终止燃料电池堆启动，进而当监控到动力电池可回充功率恢复后，停止强制乘客舱水暖PTC和动力电池水加热PTC进行电能消耗；并开启暖水管路两通电磁阀，以通过燃料电池堆提供暖风热源，节约取暖电能消耗，从而实现了燃料电池汽车在低温环境中快速启动燃料电池堆的效果。

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车低温冷启动方法、装置及设备。

背景技术

随着人们生活水平的提高和社会经济的快速发展，汽车的使用率逐渐增高，越来越多的汽车走进了人们的生活，为人们生活的各个方面都带来了极大的便利。其中，燃料电池汽车(Fuel cell vehicles，简称FCV)是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。因其高效率和零排放特性拥有广阔的商业应用前景。而低温冷启动能力是燃料电池汽车非常关键的技术，它决定了车辆在低温环境下能否在短时间内启动并正常行驶。

目前，现有的燃料电池汽车低温冷启动方法是在低温环境中，通过对动力电池加热等待动力电池恢复充电能力，再允许燃料电池堆启动来避免启动失败。但这种启动方式存在动力电池升温慢、燃料电池堆启动等待时间长以及燃料电池堆启动前动力电池内荷电状态(State ofcharge，简称SOC)快速消耗降低等缺点。因此，如何让燃料电池汽车在低温环境中能够快速启动燃料电池堆，以满足整车行驶性能的需要是目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例的主要目的在于提供一种燃料电池汽车低温冷启动方法、装置及设备，实现了燃料电池汽车在低温环境中能够快速启动燃料电池堆，从而提高了燃料电池汽车低温冷启动的效果。

本申请实施例提供了一种燃料电池汽车低温冷启动方法，所述方法应用于整车控制单元VCU，所述VCU控制燃料电池汽车冷启动系统实现燃料电池汽车的低温冷启动，该系统包括：去离子器、节温器、电堆水泵、燃料电池堆、暖水热交换器、电磁阀、乘客舱水暖PTC、暖风回路水泵、前暖风芯体、动力电池水加热PTC、动力电池水泵和动力电池；所述去离子器、节温器、电堆水泵、燃料电池堆、暖水热交换器和电磁阀组成第一水循环回路；所述暖水热交换器、乘客舱水暖PTC、暖风回路水泵和前暖风芯体组成第二水循环回路；所述动力电池水加热PTC、动力电池水泵、动力电池组成第三水循环回路，所述方法包括：

整车控制单元VCU根据整车能量需求和动力电池电量状态判断是否需要启动燃料电池堆；

若是，则所述VCU向对燃料电池堆控制单元FCU发送启动指令和功率设定指令，以便所述FCU启动燃料电池堆；

当所述VCU监控到整车消耗功率不小于动力电池可放电功率时，提前终止燃料电池堆启动；

当所述VCU监控到整车消耗功率和动力电池实时可充电功率的和不大于燃料电池堆释放功率时，提前终止燃料电池堆启动；

当所述VCU监控到动力电池可回充功率恢复后，停止强制乘客舱水暖PTC和动力电池水加热PTC进行电能消耗；并开启暖水管路两通电磁阀，以通过燃料电池堆提供暖风热源，来节约取暖电能消耗。

可选的，所述方法还包括：

当所述VCU判断出需要启动燃料电池堆时，向空调控制系统HCM和电池控制系统BMS发送预开启乘员舱水暖PTC和电池加热水加热PTC的指令，并在监控到动力电池可放电功率不足时，临时限制所述乘客舱水暖PTC和动力电池水加热PTC的功率，以便优先提供电功率启动燃料电池堆。

可选的，所述方法还包括：