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专利号: 2022108126816
申请人: 中汽创智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种燃料电池的冷启动控制系统,其特征在于,包括:

所述燃料电池,所述燃料电池包括电堆和冷却液,所述冷却液用于对所述电堆进行热管理;

台架,所述台架与所述电堆的阳极连通,用于向所述阳极通入氢气,所述台架还与所述电堆的阴极连通,用于向所述阴极通入空气;

多通阀门,所述多通阀门设置在所述台架与所述电堆的阴极之间,且连通大气环境,用于控制所述电堆的阴极的进气量;

控制装置,所述控制装置与所述多通阀门连接,用于获取预设温度范围内,每个温度下的第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系,并根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系以及预设氢气浓度,确定映射关系;所述第一对应关系为阴极氢气浓度与阴极计量比之间的对应关系,所述阴极计量比用于指示所述电堆的阴极的进气量,所述第二对应关系为在冷启动怠速预设电流密度下,所述阴极计量比与所述燃料电池的平均电压之间的对应关系,所述第三对应关系为所述平均电压与阀门开度之间的对应关系,所述预设氢气浓度为氢气最小爆炸极限浓度;还用于获取所述电堆冷启动时所述冷却液的温度,并根据所述映射关系确定所述温度对应的目标开度,且控制所述多通阀门按照所述目标开度打开。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述台架通过第一管道与所述电堆的阳极连通,所述台架还通过第二管道与所述电堆的阴极连通;

所述多通阀门设置在所述第二管道上。

3.一种燃料电池的冷启动控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1或2所述的燃料电池的冷启动控制系统,包括:获取所述燃料电池的电堆在冷启动时,所述燃料电池的冷却液的温度;

获取预设温度范围内,每个温度下的第一对应关系、第二对应关系和第三对应关系;所述第一对应关系为阴极氢气浓度与阴极计量比之间的对应关系,所述阴极计量比用于指示所述电堆的阴极的进气量,所述第二对应关系为在冷启动怠速预设电流密度下,所述阴极计量比与所述燃料电池的平均电压之间的对应关系,所述第三对应关系为所述平均电压与阀门开度之间的对应关系;

根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系以及预设氢气浓度,确定映射关系,所述预设氢气浓度为氢气最小爆炸极限浓度根据所述映射关系确定所述温度对应的目标开度;

控制所述多通阀门按照所述目标开度打开。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系以及预设氢气浓度,确定所述映射关系,包括:根据每个温度下的所述第一对应关系和所述预设氢气浓度,确定每个温度对应的最小阴极计量比;

根据每个温度下的所述第二对应关系,以及每个温度对应的最小阴极计量比,确定每个温度对应的最小平均电压;

根据每个温度下的所述第三对应关系,以及每个温度对应的最小平均电压,确定每个温度对应的阀门开度;

根据每个温度对应的阀门开度确定所述映射关系。

5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在控制所述多通阀门按照所述目标开度打开后,所述方法还包括:实时获取所述冷却液的液体温度;

在所述液体温度大于预设温度时,控制所述多通阀门从所述目标开度调整至最大阀门开度,所述最大阀门开度为所述电堆的阴极的进气量达到最大时,所述多通阀门的开度。

6.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在控制所述多通阀门按照所述目标开度打开后,所述方法还包括:实时获取所述电堆的阴极氢气浓度;

在所述阴极氢气浓度大于预设氢气浓度时,控制所述多通阀门从所述目标开度调整至最大阀门开度,所述最大阀门开度为所述电堆的阴极的进气量达到最大时,所述多通阀门的开度。