本发明公开了一种燃料电池系统及其启动吹扫方法，燃料电池系统包括电堆、供氢单元、氢气比例阀、引射器、气水分离器、排气阀、排水阀、水泵、散热器、CVM电压监控模块、压力传感器、出口温度传感器和入口温度传感器；启动吹扫方法步骤包括燃料电池系统收到开机启动指令后，检测电堆的冷却液出口温度和冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程。本发明通过减少氢气浪费、避免阳极氢空界面的出现或降低存在时间，从而提高氢气利用率和保证电堆使用寿命。
1.一种燃料电池系统，包括电堆、供氢单元、氢气比例阀、引射器、气水分离器、排气阀、排水阀、水泵和散热器，电堆包括阳极入口、阳极出口、冷却液出口和冷却液进口，气水分离器包括气液输入口、气体排出口、液体排出口，其特征在于，所述燃料电池系统还包括CVM电压监控模块、压力传感器、出口温度传感器和入口温度传感器；
其中，供氢单元、氢气比例阀、引射器和电堆的阳极入口依次连接，压力传感器连接电堆的阳极入口或者压力传感器内置于电堆的阳极入口；电堆包括阳极出口连接气水分离器的气液输入口，水分离器的液体排出口连接排水阀，水分离器的气体排出口连接排气阀和引射器；电堆的冷却液出口、水泵，散热器和电堆的冷却液进口依次连接，出口温度传感器连接电堆的冷却液出口或者出口温度传感器内置于电堆的冷却液出口，入口温度传感器连接电堆的冷却液进口或者入口温度传感器内置于电堆的冷却液进口；CVM电压监控模块连接电堆；
所述出口温度传感器用于检测电堆的冷却液出口温度，所述入口温度传感器用于检测电堆的冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程；
所述CVM电压监控模块用于监控电堆的单片电压，在单片电压的最大值大于U1时，供氢单元用于对电堆的阳极采用快速吹扫模式进行吹扫，在单片电压的最大值小于等于U1时，则供氢单元用于对电堆的阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；其中，所述U1为单片电压的判断阈值；
其中，所述常温启动流程具体为：压力传感器检测阳极入口压力是否大于等于压力P1，若阳极入口压力大于等于压力P1时，燃料电池系统不进行阳极吹扫；压力传感器继续检测阳极入口压力是否大于等于压力P2，若阳极入口压力大于等于压力P2，燃料电池系统直接进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P2，则打开氢气比例阀，供氢单元给电堆阳极充入氢气，控制阳极入口压力逐渐达到压力P2后，燃料电池系统再进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P1时，检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀，控制阳极压力达到压力P1后再打开排气阀，使阳极压力逐渐上升到压力P2，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极入口压力达到压力P2后对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
所述冷启动流程具体为：压力传感器检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀，并控制阳极入口压力，阳极入口上升到压力P1后再打开排气阀，阳极压力逐渐上升到P2后，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极压力逐渐达到压力P2后，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
其中，压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0；
所述快速吹扫模式为：打开排气阀和排水阀同时排气，加大氢气吹扫流量对电堆的阳极进行吹扫；
所述正常吹扫模式为；只打开排气阀排气，使用正常氢气吹扫流量对电堆的阳极进行吹扫。
2.一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其运行于权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于，包括以下步骤：
燃料电池系统收到开机启动指令后，水泵运转，检测电堆的冷却液出口温度和冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，所述常温启动流程具体为：检测阳极入口压力是否大于等于压力P1，若阳极入口压力大于等于压力P1时，燃料电池系统不进行阳极吹扫；继续检测阳极入口压力是否大于等于压力P2，若阳极入口压力大于等于压力P2，燃料电池系统直接进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P2，则打开氢气比例阀，供氢单元给电堆阳极充入氢气，控制阳极入口压力逐渐达到压力P2后，燃料电池系统再进行阴极吹扫；
若阳极入口压力小于压力P1时，检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀，控制阳极压力达到压力P1后再打开排气阀，使阳极压力逐渐上升到压力P2，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极入口压力达到压力P2后对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
其中，压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，在电堆的阳极吹扫过程中，监控电堆的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；其中，所述U1为单片电压的判断阈值。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，还包括步骤：阳极吹扫经过一段时间后，关闭排气阀和排水阀，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫。
6.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，所述冷启动流程具体为：
检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀，并控制阳极入口压力，阳极入口上升到压力P1后再打开排气阀，阳极压力逐渐上升到P2后，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极压力逐渐达到压力P2后，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
其中，压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，在电堆的阳极吹扫过程中，检测氢气比例阀的开度是否正常，若氢气比例阀的开度低于Pos1，开度不正常，则打开排水阀，并检测氢气比例阀的开度是否达到正常值，若氢气比例阀开度还未达到Pos1，中止燃料电池系统的启动；若氢气比例阀达到Pos1，则继续对电堆阳极进行吹扫；
氢气比例阀的达到Pos1，开度正常，则监控电堆的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；
其中，Pos1为常温下正常吹扫时氢气比例阀的最小开度，所述U1为单片电压的判断阈值。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，还包括步骤：阳极吹扫经过规定时间后，关闭排气阀和排水阀，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫。
9.根据权利要求4或7所述的一种燃料电池系统的启动吹扫方法，其特征在于，所述快速吹扫模式为：打开排气阀和排水阀同时排气，加大氢气吹扫流量对电堆的阳极进行吹扫；
所述正常吹扫模式为；只打开排气阀排气，使用正常氢气吹扫流量对电堆的阳极进行吹扫。
一种燃料电池系统及其启动吹扫方法
技术领域
[0001] 本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池系统及其启动吹扫方法。
背景技术
[0002] 氢燃料，是一种清洁、无污染的可再生能源，正在被越来越多的领域使用。氢燃料电池可以将氢气转化为电能和热能，氢燃料电池在工作时，不仅发电效率高，而且具有噪音小、无污染等优点。
[0003] 燃料电池启动过程中，要先对阳极进行氢气吹扫，排出杂质气体，使阳极腔覆盖一定压力的氢气。
[0004] 目前燃料电池系统启动过程中的阳极吹扫没有针对不同工况作区分，一般使用同一种吹扫模式，不仅存在不必要的氢气浪费，也没有避免阳极产生或长时间存在氢空界面的措施，有降低电堆寿命的风险。
[0005] 现有技术方案一般是先打开排气阀，再控制氢气比例阀或喷氢阀充入氢气，对电堆阳极进行定量、定时的氢气吹扫，没有考虑启动前阳极正压或负压的区别，和阳极腔内存在氧气的影响。另外，没有考虑冷启动时吹扫的有效性，当排气管路或阀门冰冻阻塞时，是不能进行有效吹扫的。
[0006] 现有技术存在以下缺陷和不足：1、如果燃料电池系统启动前阳极充满氢气（燃料电池系统停机不久），再进行吹扫造成了氢气浪费；2、如果燃料电池系统启动前阳极是负压，如果先打开排气阀，则外界空气被吸入阳极造成氢空界面，会加速碳载体材料的腐蚀；3、如果燃料电池系统启动前阳极存在氧气，则应快速吹扫，尽量减少阳极氢空界面存在时间；4、如果排气管线或阀门冰冻阻塞，应有对应措施。
发明内容
[0007] 本发明为解决上述技术问题之一，提供一种燃料电池系统及其启动吹扫方法，通过减少氢气浪费、避免阳极氢空界面的出现或降低存在时间，从而提高氢气利用率和保证电堆使用寿命。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种燃料电池系统，包括电堆、供氢单元、氢气比例阀、引射器、气水分离器、排气阀、排水阀、水泵和散热器，电堆包括阳极入口、阳极出口、冷却液出口和冷却液进口，气水分离器包括气液输入口、气体排出口、液体排出口；所述燃料电池系统还包括CVM电压监控模块、压力传感器、出口温度传感器和入口温度传感器；
[0009] 其中，供氢单元、氢气比例阀、引射器和电堆的阳极入口依次连接，压力传感器连接电堆的阳极入口或者压力传感器内置于电堆的阳极入口；电堆包括阳极出口连接气水分离器的气液输入口，水分离器的液体排出口连接排水阀，水分离器的气体排出口连接排气阀和引射器；电堆的冷却液出口、水泵，散热器和电堆的冷却液进口依次连接，出口温度传感器连接电堆的冷却液出口或者出口温度传感器内置于电堆的冷却液出口，入口温度传感器连接电堆的冷却液进口或者入口温度传感器内置于电堆的冷却液进口；CVM电压监控模块连接电堆；
[0010] 所述出口温度传感器用于检测电堆的冷却液出口温度，所述入口温度传感器用于检测电堆的冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程；
[0011] 所述压力传感器用于检测阳极入口压力；
[0012] 所述CVM电压监控模块用于监控电堆的单片电压，在单片电压的最大值大于时，供氢单元用于对电堆的阳极采用快速吹扫模式进行吹扫，在单片电压的最大值小于等于时，则供氢单元用于对电堆的阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；其中，所述U1为单片电压的判断阈值。
[0013] 本发明另一目的是提供一种燃料电池系统的启动吹扫方法，包括以下步骤：
[0014] 燃料电池系统收到开机启动指令后，水泵运转，检测电堆的冷却液出口温度和冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程。
[0015] 进一步的，所述常温启动流程具体为：检测阳极入口压力是否大于等于压力P1，若阳极入口压力大于等于压力P1时，燃料电池系统不进行阳极吹扫；继续检测阳极入口压力是否大于等于压力P2，若阳极入口压力大于等于压力P2，燃料电池系统直接进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P2，则打开氢气比例阀，控制阳极入口压力逐渐达到压力P2后，燃料电池系统再进行阴极吹扫；
[0016] 若阳极入口压力小于压力P1时，检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀，控制阳极压力达到压力P1后再打开排气阀，使阳极压力逐渐上升到压力P2，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极入口压力达到压力P2后对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0017] 其中，压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0。
[0018] 进一步的，在电堆的阳极吹扫过程中，监控电堆的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；其中，所述U1为单片电压的判断阈值。
[0019] 进一步的，阳极吹扫经过一段时间后，关闭排气阀和排水阀，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫。
[0020] 进一步的，所述冷启动流程具体为：
[0021] 检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则打开氢气比例阀，并控制阳极入口压力，阳极入口上升到压力P1后再打开排气阀，使阳极压力逐渐上升到P2，对电堆阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0022] 若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀，再打开氢气比例阀并控制阳极压力逐渐达到压力P2后，供氢单元对电堆的阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0023] 其中，压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0。
[0024] 进一步的，在电堆的阳极吹扫过程中，检测氢气比例阀的开度是否正常，若氢气比例阀的开度低于Pos1，开度不正常，则打开排水阀，并检测氢气比例阀的开度是否达到Pos1，若氢气比例阀还未达到Pos1，中止燃料电池系统的启动；若氢气比例阀达到Pos1，则继续对电堆阳极进行吹扫；
[0025] 氢气比例阀的开度达到Pos1，开度正常，则监控电堆的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；
[0026] 其中，Pos1为常温下正常吹扫时氢气比例阀的最小开度，所述U1为单片电压的判断阈值。
[0027] 进一步的，阳极吹扫经过规定时间后，关闭排气阀和排水阀，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫。
[0028] 进一步的，所述快速吹扫模式为：打开排气阀和排水阀同时排气，加大氢气吹扫流量对电堆阳极进行吹扫；
[0029] 所述正常吹扫模式为；只打开排气阀排气，使用正常氢气吹扫流量对电堆阳极进行吹扫。
[0030] 采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果：本发明适用范围广、控制更加全面精细；本发明提高燃料电池系统启动时的氢气利用率；本发明降低了电堆寿命缩短的风险。
附图说明
[0031] 图1为本发明燃料电池系统的结构示意图。
[0032] 图2为本发明燃料电池系统停机后的阳极压力变化图。
[0033] 图3为本发明一种燃料电池系统的启动吹扫方法的步骤流程图。
[0034] 图4为本发明常温启动流程的步骤流程图。
[0035] 图5为本发明冷启动流程的步骤流程图。
具体实施方式
[0036] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0037] 实施例1
[0038] 本发明针对燃料电池系统启动时的不同工况，使用不同阳极吹扫方式，以减少氢气浪费、避免阳极氢空界面的出现或降低存在时间，从而提高氢气利用率和保证电堆使用寿命。如图2所示，为燃料电池系统正常停机后阳极压力变化曲线，燃料电池系统停机后阳极氢气慢慢向阴极渗透，导致阳极压力先下降，同时阴极氮气向阳极渗透，阳极压力再逐渐回升，其中：压力P0为环境压力，压力P1为压力判断阈值，压力P2为启动时阳极氢气吹扫压力，P2>P1>P0；
[0039] 本实施例公开一种燃料电池系统，如图1所示，包括电堆1、供氢单元7、氢气比例阀2、引射器3、气水分离器4、排气阀5、排水阀6、水泵8，散热器9、CVM电压监控模块10、压力传感器11、出口温度传感器12和入口温度传感器13；电堆1包括阳极入口、阳极出口、冷却液出口和冷却液进口，气水分离器4包括气液输入口、气体排出口、液体排出口。
[0040] 其中，供氢单元7、氢气比例阀2、引射器3和电堆1的阳极入口依次连接，压力传感器11连接电堆1的阳极入口或者压力传感器11内置于电堆1的阳极入口；电堆1包括阳极出口连接气水分离器4的气液输入口，水分离器4的液体排出口连接排水阀6，水分离器4的气体排出口连接排气阀5和引射器3；电堆1的冷却液出口、水泵8，散热器9和电堆1的冷却液进口依次连接，出口温度传感器12连接电堆1的冷却液出口或者出口温度传感器12内置于电堆1的冷却液出口，入口温度传感器13连接电堆1的冷却液进口或者入口温度传感器13内置于电堆1的冷却液进口；CVM电压监控模块10连接电堆1。
[0041] 在燃料电池系统收到开机启动指令后，先运转水泵8，出口温度传感器12用于检测电堆1的冷却液出口温度，入口温度传感器13用于检测电堆1的冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程同时检测出入口的温度，这样做的好处是防止出现误判，单一检测入口或出口的温度可能出现误判的情况。
[0042] 在燃料电池系统进入常温启动流程情况下，压力传感器11用于检测阳极入口压力是否大于等于压力P1，若阳极入口压力大于等于压力P1时（说明燃料电池系统停机不久，因此电堆1阳极的氮气含量较小，且充满氢气），则燃料电池系统无需进行阳极吹扫，现有技术一般直接进行吹扫造成了氢气浪费；在阳极入口压力大于等于压力P1时，压力传感器11还用于检测阳极入口压力是否大于等于压力P2，若阳极入口压力大于等于压力P2，燃料电池系统直接进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P2，则打开氢气比例阀2，供氢单元7用于给电堆1供应氢气，使得供氢单元7的氢气流入电堆1的阳极入口，控制氢气比例阀2，使阳极入口压力逐渐达到压力P2后，燃料电池系统再进行阴极吹扫；
[0043] 若阳极入口压力小于压力P1时，压力传感器11还用于检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0（意味着电堆1阳极为负压，现有技术一般先打开排气阀，后果则是外界空气被吸入阳极造成氢空界面），则打开氢气比例阀2，此时供氢单元7用于输送氢气至电堆1压力以及压力传感器11用于实时检测阳极入口压力，控制氢气比例阀2，当阳极压力达到压力P1后打开排气阀5，使阳极压力逐渐上升到压力P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0（意味着电堆1阳极为正压），则先打开排气阀5，再打开氢气比例阀2，控制阳极入口压力达到压力P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫。
[0044] 其中，供氢单元7用于对电堆1输送高压氢气，经过氢气比例阀2控制减压后对电堆1阳极进行吹扫，吹扫方式包括：快速吹扫模式和正常吹扫模式；快速吹扫模式：打开打开排气阀5和排水阀6同时排气，加大氢气吹扫流量对电堆1的阳极进行吹扫（将氢空界面快速排出）；正常吹扫模式：只打开排气阀5排气，使用正常氢气吹扫流量对电堆1阳极进行吹扫。
[0045] 上述在电堆1的阳极吹扫过程中，CVM电压监控模块用于监控电堆1的单片电压，若单片电压的最大值大于U1（U1为单片电压的判断阈值），则阳极出现氢空界面，对电堆1阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆1阳极维持正常吹扫模式进行吹扫。
[0046] 达到吹扫时间，关闭排气阀5和排水阀6，完成阳极吹扫，进入燃料电池系统启动过程中的阴极空气吹扫。
[0047] 在燃料电池系统进入冷启动流程情况下，压力传感器11用于检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0（意味着电堆1阳极为负压），打开氢气比例阀2，此时供氢单元7用于输送氢气至电堆1从而来控制阳极入口压力，阳极入口上升到压力P1后再打开排气阀5，使得阳极压力逐渐上升到P2后，供氢单元7用于对电堆1的阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0（意味着电堆1阳极为正压），则先打开排气阀5，控制阳极压力逐渐达到压力P2后，供氢单元7用于对电堆1的阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0048] 在电堆1的阳极吹扫过程中，检测氢气比例阀2的开度是否低于Pos1，若氢气比例阀2的开度低于Pos1，则开度不正常，说明排气管路或排气阀5有冰冻阻塞;则打开排水阀6，并检测氢气比例阀2的开度是否达到Pos1，若氢气比例阀2还未达到Pos1，说明排气管路或排水阀6也产生了冰冻，此时需要中止燃料电池系统的启动，若氢气比例阀2达到Pos1，则继续对电堆1阳极进行吹扫；
[0049] 氢气比例阀2的达到Pos1，则开度正常，CVM电压监控模块用于监控电堆1的单片电压，若单片电压的最大值大于U1（U1为单片电压的判断阈值），则阳极出现氢空界面，对电堆1阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，对电堆1阳极维持正常吹扫模式进行吹扫。
[0050] 本实施例提供一种全面的、高效的燃料电池系统，以减少氢气浪费、避免阳极氢空界面的出现或降低存在时间，从而提高氢气利用率和保证电堆使用寿命。
[0051] 实施例2
[0052] 本实施例是在实施例1燃料电池系统的基础上，公开一种燃料电池系统的启动吹扫方法，如图3‑图5所示，包括以下步骤：
[0053] 燃料电池系统收到开机启动指令后，运转水泵8，再检测电堆1的冷却液出口温度和冷却液进口温度，若冷却液出口温度和冷却液进口温度均大于规定温度阈值时，则燃料电池系统进入常温启动流程，否则燃料电池系统进入冷启动流程；
[0054] 如图4所示，常温启动流程情况下，检测阳极入口压力是否大于等于压力P1，若阳极入口压力大于等于压力P1时，燃料电池系统不进行阳极吹扫；继续检测阳极入口压力是否大于等于压力P2，若阳极入口压力大于等于压力P2，燃料电池系统直接进行阴极吹扫；若阳极入口压力小于压力P2，则打开氢气比例阀2，并控制阳极入口压力逐渐达到压力P2，燃料电池系统再进行阴极吹扫；
[0055] 常温启动流程情况下，若阳极入口压力小于压力P1时，检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则先打开氢气比例阀2，当阳极压力达到压力P1后再打开排气阀5，使得阳极压力逐渐上升到压力P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀5，再打开氢气比例阀2，控制阳极入口压力达到压力P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0056] 其中，对电堆1的阳极进行吹扫，吹扫方式包括：快速吹扫模式和正常吹扫模式；快速吹扫模式：打开排气阀5和打开排水阀6同时排气，加大氢气吹扫流量对电堆1阳极进行吹扫；正常吹扫模式；只打开排气阀5排气，使用正常氢气吹扫流量对电堆1阳极进行吹扫；
[0057] 在电堆1的阳极吹扫过程中，监控电堆1的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆1阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则对电堆1阳极维持正常吹扫模式进行吹扫；
[0058] 阳极吹扫经过一段时间后，关闭排气阀5和排水阀6，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫；
[0059] 如图5所示，在燃料电池系统进入冷启动流程情况下，检测阳极入口压力是否小于压力P0，若阳极入口压力小于压力P0，则打开氢气比例阀2，并控制阳极入口压力，阳极入口上升到压力P1后再打开排气阀5，使阳极压力逐渐上升到P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0060] 若阳极入口压力大于等于压力P0，则先打开排气阀5，再打开氢气比例阀2，控制阳极压力逐渐达到压力P2，对电堆1阳极采用正常吹扫模式进行吹扫；
[0061] 在电堆1的阳极吹扫过程中，检测氢气比例阀2的开度是否正常，若氢气比例阀2的开度低于Pos1，开度不正常，则打开排水阀6，并检测氢气比例阀2的开度是否达到Pos1，若氢气比例阀2还未达到Pos1，中止燃料电池系统的启动；若氢气比例阀2达到Pos1，则继续对电堆1阳极进行吹扫；
[0062] 氢气比例阀2的开度达到Pos1，开度正常，则监控电堆1的单片电压，若单片电压的最大值大于U1，则对电堆1阳极采用快速吹扫模式进行吹扫；若单片电压的最大值小于等于U1，则供对电堆1阳极维持正常吹扫模式进行吹扫。
[0063] 其中，Pos1为常温下正常吹扫时氢气比例阀的最小开度。
[0064] 本实施例提供一种全面的、高效的燃料电池系统，以减少氢气浪费、避免阳极氢空界面的出现或降低存在时间，从而提高氢气利用率和保证电堆使用寿命。
[0065] 阳极吹扫经过规定时间后，关闭排气阀5和排水阀6，完成阳极吹扫，燃料电池系统进行阴极吹扫。
[0066] 其中，一段时间和规定时间是相同的。
[0067] 本发明目的是针对燃料电池系统启动时的不同工况，使用不同阳极吹扫方式，从而提高氢气利用率和保护电堆寿命，而且适用范围广、控制更加全面精细，提高燃料电池系统启动时的氢气利用率。
[0068] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
