[發明專利]一種燃料電池系統低溫自加熱冷啟動方法

在審

• 申請號: 202111676583.6
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114464844A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 呂登輝;郝義國;張江龍;龍瑞德;吳昊;潘涌
• 申請（專利權）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: H01M8/04225
• 分類號: H01M8/04225;H01M8/04298;H01M8/04302;H01M8/04828;H01M8/04992
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 馬帥

本發明公開一種燃料電池系統低溫自加熱冷啟動方法，包括步驟：燃料電池進行電流加載、并使水泵處于關閉狀態以實現燃料電池進入自加熱零循環模式；獲取環境溫度所對應的燃料電池零循環溫升速率；獲取環境溫度所對應的燃料電池小循環溫升速率；獲取燃料電池進行電流加載一定時間的燃料電池溫度；基于水泵的開啟臨界溫度與所述環境溫度、燃料電池零循環溫升速率、燃料電池小循環溫升速率、燃料電池溫度的模型獲取開啟臨界溫度；當開啟臨界溫度大于第一設定值時，執行步驟：燃料電池進入開路電壓狀態，并使水泵處于運行狀態以實現燃料電池進入小循環模式；獲取電堆冷卻入口溫度；當電堆冷卻入口溫度大于第二設定值時，則冷啟動成功。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池系統低溫自加熱冷啟動方法。

背景技術

燃料電池系統可在低溫環境下的應用，且不影響性能，是燃料電池系統的技術優勢，為此，實現燃料電池系統低溫冷啟動的方法就顯得很重要。石墨電堆燃料電池比熱容大，設計的燃料電池系統低溫冷啟動時需要的熱容大，導致燃料電池系統只能依靠外界PTC加熱，無法進行自啟動，所以啟動時間長，低溫冷啟動失敗概率高，影響燃料電池系統在高寒地區的應用。

發明內容

本發明的目的在于針對已有的技術現狀，提供一種燃料電池系統低溫自加熱冷啟動方法，降低了燃料電池低溫冷啟動失敗的概率。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種燃料電池系統低溫自加熱冷啟動方法，包括步驟：

燃料電池進行電流加載、并使水泵處于關閉狀態以實現燃料電池進入自加熱零循環模式；

獲取環境溫度所對應的燃料電池零循環溫升速率；

獲取環境溫度所對應的燃料電池小循環溫升速率；

獲取燃料電池進行電流加載一定時間的燃料電池溫度；

基于水泵的開啟臨界溫度與所述環境溫度、所述燃料電池零循環溫升速率、所述燃料電池小循環溫升速率、所述燃料電池溫度的模型獲取開啟臨界溫度；

當所述開啟臨界溫度大于第一設定值時，執行步驟：

燃料電池進入開路電壓狀態，并使所述水泵處于運行狀態以實現燃料電池進入小循環模式；

獲取電堆冷卻入口溫度；

當所述電堆冷卻入口溫度大于第二設定值時，則冷啟動成功。

進一步的，所述獲取燃料電池進行電流加載一定時間的燃料電池溫度之后還包括步驟：

當所述燃料電池溫度大于第三設定值時，執行步驟：

基于水泵的開啟臨界溫度與所述環境溫度、所述燃料電池零循環溫升速率、所述燃料電池小循環溫升速率、所述燃料電池溫度的模型獲取開啟臨界溫度；

當所述燃料電池溫度不大于第三設定值時，執行步驟：

獲取燃料電池進行電流加載一定時間的燃料電池溫度。

進一步的，當所述開啟臨界溫度不大于第一設定值時，執行步驟：

獲取燃料電池進行電流加載一定時間的燃料電池溫度。

進一步的，所述燃料電池溫度滿足以下模型：