[发明专利]一种燃料电池的冷启动方法

权利要求书

1.一种燃料电池的冷启动方法，其运行于一种燃料电池的冷却系统上，所述冷却系统包括电堆、主水泵、散热器、单向阀和旁通水泵，所述电堆包括冷却液入口和冷却液出口，电堆的冷却液出口、主水泵、散热器、单向阀和电堆的冷却液入口依次连接，所述旁通水泵一端连接电堆的冷却液出口、另一端连接电堆的冷却液入口；所述旁通水泵用于：燃料电池进行冷启动过程时，关闭主水泵、散热器和单向阀，开启旁通水泵以第一转速运行且旁通水泵按设定频率正反交替运转，其特征在于，包括以下步骤：

在燃料电池启动前，检测冷却液入口起始温度和冷却液出口起始温度，计算电堆起始温度T1=冷却液入口起始温度和冷却液出口起始温度的平均温度；

判定电堆起始温度T1是否小于等于0℃，若起始温度T1大于0℃，则进入燃料电池的常温启动过程；若起始温度T1小于等于0℃，则燃料电池进入冷启动过程；

燃料电池进入冷启动第一阶段：关闭主水泵、散热器和单向阀，开启旁通水泵以第一转速运行且旁通水泵按设定频率正反交替运转；对电堆进行电流拉载，使电堆电压处于低位状态；

实时检测冷却液入口温度和冷却液出口温度，并计算电堆的实时平均温度=冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的平均温度；当电堆的实时平均温度达到T2时，燃料电池进入冷启动第二阶段：降低电堆拉载电流，使得电堆电压提升至第二电压状态；停止旁通水泵以第一转速正反交替运转，使旁通水泵以第二转速正向运转；

当电堆的实时平均温度达到T3时，燃料电池进入冷启动第三阶段：恢复电堆电压至正常电压状态；启动主水泵、散热器和单向阀；经过设定时间后，停止旁通水泵运转；当电堆温度达到正常运行温度T4后，冷启动过程完成。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的冷启动方法，其特征在于，所述第一转速范围为500rpm ~1000rpm，所述设定频率范围为0.5HZ ~1HZ；所述电堆电压处于低位状态指的是电堆平均单体电压处于0.2V ~0.4V；

所述第二转速范围为1000rpm ~3000rpm，所述T2温度范围为5℃~10℃，所述第二电压状态指的是电堆平均单体电压处于0.5V~0.6V；

所述T3范围为30℃~40℃，所述T4范围为60℃~80℃，所述正常电压状态指的是电堆平均单体电压处于0.65V ~0.85V。