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一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法

阅读：901发布：2021-02-24

IPRDB可以提供一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法。燃料电池控制系统包括燃料电池电堆、内部辅助冷却回路、外部主冷却回路和水泵电机控制器；所述内部辅助冷却回路包括第一冷却水泵和第一阀门；所述外部主冷却回路包括第二冷却水泵、第二阀门和散热器。与现有技术相比，本发明的燃料电池冷启动方案有效的避免在低温状态下启动燃料电池电堆对电池的损坏，保证燃料电池的正常工作，延长燃料电池寿命。同时，增加内部辅助冷却回路无需添加外部加热设备，降低了冷启动成本。，下面是一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种燃料电池控制系统，包括燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池控制系统包括与所述燃料电池电堆相连的内部辅助冷却回路和外部主冷却回路；所述内部辅助冷却回路包括第一冷却水泵和第一阀门；所述外部主冷却回路包括第二冷却水泵、第二阀门和散热器；所述燃料电池控制系统还包括：水泵电机控制器，所述水泵电机控制器与所述第一冷却水泵和所述第二冷却水泵相连，所述水泵电机控制器还与所述第一阀门和所述第二阀门相连；所述水泵电机控制器工作在冷启动模式和正常冷却模式；在所述冷启动模式下，所述水泵电机控制器开启所述第一阀门，断开所述第二阀门，并控制所述第一冷却水泵，使得所述内部辅助冷却回路中的冷却液进入所述燃料电池电堆；在所述正常冷却模式下，所述水泵电机控制器开启所述第二阀门，断开所述第一阀门，并控制所述第二冷却水泵，使得所述外部主冷却回路中的冷却液进入所述燃料电池电堆。

2.根据权利要求1所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述燃料电池控制系统还包括：

温度计，所述温度计检测所述燃料电池电堆入口和出口的冷却液温度，并将表示所述冷却液温度的信号发送至所述水泵电机控制器；

所述水泵电机控制器比较所述冷却液温度和第一阈值温度，当所述冷却液温度小于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述冷启动模式；当所述冷却液温度高于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述正常冷却模式。

3.根据权利要求2所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述第一水泵在连续工作状态下的冷却液输出量小于所述第二水泵在连续工作状态下的冷却液输出量。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述水泵电机控制器比较所述冷却液温度和第二阈值温度，其中，所述第二阈值温度小于所述第一阈值温度；当所述冷却液温度小于所述第二阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述冷启动模式，并且，所述水泵电机控制器控制所述第一冷却水泵的电机，以脉冲方式将所述冷却液泵入所述燃料电池电堆；当所述冷却液温度大于所述第二阈值温度且小于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器控制所述第一冷却水泵的电机，以连续方式将所述冷却液泵入所述燃料电池电堆。

5.根据权利要求4所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述水泵电机控制器通过脉宽调制信号控制所述第一冷却水泵，所述脉宽调制信号的占空比决定了所述第一冷却水泵的输出功率；当所述冷却液温度小于所述第二阈值温度时，所述水泵电机控制器根据所述入口和出口冷却液的温度调节所述脉宽调制信号的占空比，其中，所述占空比随着所述温度的升高而增大。

6.根据权利要求5所述的燃料电池控制系统，其特征在于，所述水泵电机控制器比较所述冷却温度和第三阈值温度，其中，所述第三阈值温度大于所述第一阈值温度，当所述冷却温度大于所述第一阈值温度且小于所述第三阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述正常冷却模式，并且，所述水泵电机控制器控制所述第二冷却水泵的电机，以脉冲方式将冷却液泵入所述燃料电池电堆；当所述冷却液温度大于所述第三阈值温度时，所述水泵电机控制器控制所述第二冷却水泵的电机，以连续方式将冷却液泵入所述燃料电池电堆。

7.一种燃料电池系统冷启动控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆、与所述燃料电池电堆相连的内部辅助冷却回路和外部主冷却回路；所述内部辅助冷却回路包括第一冷却水泵和第一阀门；所述外部主冷却回路包括第二冷却水泵、第二阀门和散热器；所述燃料电池系统冷启动控制方法包括以下步骤：检测通过所述燃料电池电堆的冷却液温度；

比较所述冷却液温度和多个阈值温度的大小，所述多个阈值温度包括第一阈值温度、第二阈值温度和第三阈值温度，所述第三阈值温度大于所述第一阈值温度，所述第一阈值温度大于所述第二阈值温度；

当所述冷却液温度低于所述第二阈值温度时，则开启所述第一阀门，断开所述第二阀门，并且控制所述第一冷却水泵以脉冲方式将所述内部辅助冷却回路中的冷却液泵入所述燃料电池电堆；

调节所述第一冷却水泵的脉冲输出的占空比和转速，直至所述温度上升到所述第二阈值温度；

当所述冷却液温度高于所述第二阈值温度且低于所述第一阈值温度时，控制所述第一冷却水泵以连续方式将所述内部辅助冷却回路中的冷却液泵入所述燃料电池电堆，直至所述温度上升到所述第一阈值温度；

当所述冷却液温度高于所述第一阈值温度且低于所述第三阈值温度时，则开启所述第二阀门，断开所述第一阀门，并且控制所述第二冷却水泵以脉冲方式将所述外部主冷却回路的冷却液泵入所述燃料电池电堆，所述冷却液带走所述燃料电池电堆发出的热量，并在所述散热器散出热量；

调节所述第二冷却水泵的脉冲输出的占空比和转速，直至所述温度上升到所述第三阈值温度；以及

根据所述温度的变化调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比和转速，以将所述温度稳定在所述第三阈值温度。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统冷启动控制方法，其特征在于，所述将所述温度稳定在所述第三阈值温度的步骤还包括：当所述温度高于所述第三阈值温度时，则调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比，以使得所述第二冷却水泵工作于连续输出状态；以及当所述温度低于所述第三阈值温度时，则调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比，以使得所述第二冷却水泵工作于脉冲输出状态。

9.根据权利要求7或8所述的燃料电池系统冷启动控制方法，其特征在于，所述检测通过所述燃料电池电堆的冷却液温度的步骤还包括：检测所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度；以及

根据所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度确定通过所述燃料电池电堆的冷却液温度。

说明书全文

一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电池领域，具体设计一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法。

背景技术

[0002] 燃料电池是高效、环保的新型发电装置，在各个领域都有广泛地应用。根据质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell， PEMFC）工作原理可知电池阴极催化层既是电池电化学反应进行的场所，也是反应的产物水产生的场所。在质子交换膜燃料电池常温工作时，电池中有反应气体增湿水和反应的产物水，阴极催化层产物水以气态或液态形式扩散到阴极扩散层进而进入阴极气体流道，从电池内由气流携带出去。而在低于0 ℃的环境中，水在电池阴极产生并向外传输，此时由于电池中的水会结冰，无法从电池内除去，而在电池内部堆积，如长时间累积，将会造成以下问题：
（1）催化层形成的冰会覆盖活性表面，减少或阻止反应气到达反应界面，活性面积被完全覆盖后会导致电池无法启动。

[0003] （2）增湿水会堵塞流道阻止反应气体传输。

[0004] （3）催化层形成的冰晶会损伤聚合物膜结构，致膜鼓胀、破裂、穿孔。

[0005] （4）当水结冰时会产生9%的体积膨胀，电池内部施加有害压力，可能损伤电池内部结构，而当电池启动之后产生的废热将冰融化成水后，体积又会减小，反复的冻结/解冻过程引起的体积变化会对电池材料产生效应累积。

[0006] 现有的燃料电池冷启动方法常常通过添加外部加热设备为寒冷状态的燃料电池加温，此种方法增加了燃料电池的成本。

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题在于提供一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法，以避免在低温状态下对电池的损坏，保证燃料电池的正常工作，延长燃料电池寿命，同时降低冷启动成本。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供了一种燃料电池控制系统，包括燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池控制系统包括与所述燃料电池电堆相连的内部辅助冷却回路和外部主冷却回路；所述内部辅助冷却回路包括第一冷却水泵和第一阀门；所述外部主冷却回路包括第二冷却水泵、第二阀门和散热器；所述燃料电池控制系统还包括：
水泵电机控制器，所述水泵电机控制器与所述第一冷却水泵和所述第二冷却水泵相连，所述水泵电机控制器还与所述第一阀门和所述第二阀门相连；所述水泵电机控制器工作在冷启动模式和正常冷却模式；在所述冷启动模式下，所述水泵电机控制器开启所述第一阀门，断开所述第二阀门，并控制所述第一冷却水泵，使得所述内部辅助冷却回路中的冷却液进入所述燃料电池电堆；在所述正常冷却模式下，所述水泵电机控制器开启所述第二阀门，断开所述第一阀门，并控制所述第二冷却水泵，使得所述外部主冷却回路中的冷却液进入所述燃料电池电堆。

[0009] 在一个实施例中，所述燃料电池控制系统还包括：温度计，所述温度计检测所述燃料电池电堆入口和出口的冷却液温度，并将表示所述冷却液温度的信号发送至所述水泵电机控制器；
所述水泵电机控制器比较所述冷却液温度和第一阈值温度，当所述冷却液温度小于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述冷启动模式；当所述冷却液温度高于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述正常冷却模式。

[0010] 在一个实施例中，所述第一水泵在连续工作状态下的冷却液输出量小于所述第二水泵在连续工作状态下的冷却液输出量。

[0011] 在一个实施例中，所述水泵电机控制器比较所述冷却液温度和第二阈值温度，其中，所述第二阈值温度小于所述第一阈值温度；当所述冷却液温度小于所述第二阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述冷启动模式，并且，所述水泵电机控制器控制所述第一冷却水泵的电机，以脉冲方式将所述冷却液泵入所述燃料电池电堆；当所述冷却液温度大于所述第二阈值温度且小于所述第一阈值温度时，所述水泵电机控制器控制所述第一冷却水泵的电机，以连续方式将所述冷却液泵入所述燃料电池电堆。

[0012] 在一个实施例中，所述水泵电机控制器通过脉宽调制信号控制所述第一冷却水泵，所述脉宽调制信号的占空比决定了所述第一冷却水泵的输出功率；当所述冷却液温度小于所述第二阈值温度时，所述水泵电机控制器根据所述入口和出口冷却液的温度调节所述脉宽调制信号的占空比，其中，所述占空比随着所述温度的升高而增大。

[0013] 在一个实施例中，所述水泵电机控制器比较所述冷却温度和第三阈值温度，其中，所述第三阈值温度大于所述第一阈值温度，当所述冷却温度大于所述第一阈值温度且小于所述第三阈值温度时，所述水泵电机控制器进入所述正常冷却模式，并且，所述水泵电机控制器控制所述第二冷却水泵的电机，以脉冲方式将冷却液泵入所述燃料电池电堆；当所述冷却液温度大于所述第三阈值温度时，所述水泵电机控制器控制所述第二冷却水泵的电机，以连续方式将冷却液泵入所述燃料电池电堆。

[0014] 本发明还提供了一种燃料电池系统冷启动控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆、与所述燃料电池电堆相连的内部辅助冷却回路和外部主冷却回路；所述内部辅助冷却回路包括第一冷却水泵和第一阀门；所述外部主冷却回路包括第二冷却水泵、第二阀门和散热器；所述燃料电池系统冷启动控制方法包括以下步骤：检测通过所述燃料电池电堆的冷却液温度；
比较所述冷却液温度和多个阈值温度的大小，所述多个阈值温度包括第一阈值温度、第二阈值温度和第三阈值温度，所述第三阈值温度大于所述第一阈值温度，所述第一阈值温度大于所述第二阈值温度；
当所述冷却液温度低于所述第二阈值温度时，则开启所述第一阀门，断开所述第二阀门，并且控制所述第一冷却水泵以脉冲方式将所述内部辅助冷却回路中的冷却液泵入所述燃料电池电堆；
调节所述第一冷却水泵的脉冲输出的占空比和转速，直至所述温度上升到所述第二阈值温度；
当所述冷却液温度高于所述第二阈值温度且低于所述第一阈值温度时，控制所述第一冷却水泵以连续方式将所述内部辅助冷却回路中的冷却液泵入所述燃料电池电堆，直至所述温度上升到所述第一阈值温度；
当所述冷却液温度高于所述第一阈值温度且低于所述第三阈值温度时，则开启所述第二阀门，断开所述第一阀门，并且控制所述第二冷却水泵以脉冲方式将所述外部主冷却回路的冷却液泵入所述燃料电池电堆，所述冷却液带走所述燃料电池电堆发出的热量，并在所述散热器散出热量；
调节所述第二冷却水泵的脉冲输出的占空比和转速，直至所述温度上升到所述第三阈值温度；以及
根据所述温度的变化调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比和转速，以将所述温度稳定在所述第三阈值温度。

[0015] 在一个实施例中，所述将所述温度稳定在所述第三阈值温度的步骤还包括：当所述温度高于所述第三阈值温度时，则调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比，以使得所述第二冷却水泵工作于连续输出状态；以及
当所述温度低于所述第三阈值温度时，则调节所述第二冷却水泵的脉冲输出占空比，以使得所述第二冷却水泵工作于脉冲输出状态。

[0016] 在一个实施例中，所述检测通过所述燃料电池电堆的冷却液温度的步骤还包括：检测所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度；以及
根据所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度确定通过所述燃料电池电堆的冷却液温度。

[0017] 与现有技术相比，本发明的燃料电池冷启动方案有效的避免在低温状态下启动燃料电池电堆对电池的损坏，保证燃料电池的正常工作，延长燃料电池寿命。同时，增加内部辅助冷却回路无需添加外部加热设备，降低了冷启动成本。

附图说明

[0018] 图1所示为根据本发明的实施例的燃料电池控制系统。

[0019] 图2所示为根据本发明的实施例的水泵电机控制器的控制波形图。

[0020] 图3所示为根据本发明的实施例的燃料电池系统冷启动控制方法流程图。

具体实施方式

[0021] 以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

[0022] 另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

[0023] 图1所示为根据本发明的实施例的燃料电池控制系统100。燃料电池控制系统100包括燃料电池电堆112、内部辅助冷却回路102和外部主冷却回路104。内部辅助冷却回路102和外部主冷却回路104都与燃料电池电堆112相连。内部辅助冷却回路102包括第一冷却水泵114和第一阀门116。外部主冷却回路104包括第二冷却水泵124、第二阀门126和散热器128。此外，燃料电池控制系统100还包括水泵电机控制器130。水泵电机控制器
130与第一冷却水泵114和第二冷却水泵124相连，水泵电机控制器130还与第一阀门116和第二阀门126相连。在一个实施例中，第一水泵114在连续工作状态下的冷却液输出量小于第二水泵124在连续工作状态下的冷却液输出量。

[0024] 水泵电机控制器130工作在冷启动模式和正常冷却模式。在冷启动模式下，水泵电机控制器130开启第一阀门116，断开第二阀门126，并控制第一冷却水泵114，使得内部辅助冷却回路104中的冷却液进入燃料电池电堆112。在正常冷却模式下，水泵电机控制器130开启第二阀门126，断开第一阀门116，并控制第二冷却水泵124，使得外部主冷却回路
104中的冷却液进入燃料电池电堆112。

[0025] 在一个实施例中，燃料电池控制系统100还包括温度计140。温度计140检测燃料电池电堆112入口E1和出口E2的冷却液温度，并将表示所述冷却液温度的信号发送至水泵电机控制器130。在一个实施例中，水泵电机控制器130采用入口E1或者出口E2的冷却液温度作为参考温度进行后续比较和处理。在另一个实施例中，水泵电机控制器130采用入口E1和出口E2的冷却液温度作为参考温度进行后续比较和处理。例如：将入口E1和出口E2的冷却液温度的平均值作为后续比较和处理的参数。以下将上述实施例中的参考温度统称为“冷却液温度”。

[0026] 在一个实施例中，水泵电机控制器130读取第一阈值温度T1、第二阈值温度T2和第三阈值温度T3，其中，第一阈值温度T1大于第二阈值温度T2，第一阈值温度T1小于第三阈值温度T3，即T2 < T1 < T3。

[0027] 水泵电机控制器130比较所述冷却液温度和第一阈值温度T1。当冷却液温度小于第一阈值温度T1时，水泵电机控制器130进入冷启动模式；当所述冷却液温度高于第一阈值温度T1时，水泵电机控制器130进入正常冷却模式。

[0028] 在一个实施例中，水泵电机控制器130比较所述冷却液温度和第二阈值温度T2，其中，第二阈值温度T2小于第一阈值温度T1。当所述冷却液温度小于第二阈值温度T2时，水泵电机控制器130进入冷启动模式，并且，水泵电机控制器130控制第一冷却水泵114的电机，以脉冲方式将所述冷却液泵入燃料电池电堆112。当所述冷却液温度大于第二阈值温度T2且小于第一阈值温度T1时，水泵电机控制器130控制第一冷却水泵114的电机，以连续方式将所述冷却液泵入燃料电池电堆112。

[0029] 在一个实施例中，水泵电机控制器130通过脉宽调制信号控制所述第一冷却水泵114，所述脉宽调制信号的占空比决定了第一冷却水泵114的输出功率；当所述冷却液温度小于第二阈值温度T2时，水泵电机控制器130根据所述入口和出口冷却液的温度调节所述脉宽调制信号的占空比，其中，所述占空比随着所述温度的升高而增大。

[0030] 在一个实施例中，水泵电机控制器130比较所述冷却温度和第三阈值温度T3，当所述冷却温度大于第一阈值温度T1且小于第三阈值温度T3时，水泵电机控制器130进入正常冷却模式，并且，水泵电机控制器130控制第二冷却水泵124的电机，以脉冲方式将冷却液泵入燃料电池电堆112；当所述冷却液温度大于第三阈值温度T3时，水泵电机控制器130控制第二冷却水泵124的电机，以连续方式将冷却液泵入燃料电池电堆112。

[0031] 在气温很低的情况下（例如：气温低于零摄氏度），水泵电机控制器130控制第一冷却水泵114以脉冲方式将冷却液泵入燃料电池电堆112，此时，可调节脉冲的占空比，使得仅有少量冷却液进入燃料电池电堆112。在启动的时候，因为内部辅助冷却回路没有散热器，相对少量的冷却液在经过燃料电池电堆112以后带出热量，并迅速升温。此时，逐渐增加脉冲的占空比，在第一冷却水泵114连续工作（例如：占空比等于100%）以后增加第一冷却水泵114的转速，增加导入燃料电池电堆112的冷却液量，直至温度上升至第一阈值温度T1。此时，由于冷却液的温度已经高于零摄氏度，可以保证燃料电池电堆112内部不会结冰。随着冷启动的结束，燃料电池电堆112产生热量加大，此时，水泵电机控制器130进入正常工作状态，启动外部主冷却回路104。随着冷却液温度的升高，第二冷却水泵124从一开始的脉冲工作状态，逐渐增加脉冲占空比，并在连续工作以后逐渐增加第二冷却水泵124的转速。冷却液将燃料电池电堆112的热量带入散热器128进行散热。第二冷却水泵124的输出功率的增加直至温度上升至第三阈值温度T3。在一个实施例中，设定第三阈值温度T3为燃料电池电堆112最佳工作温度。因此，如果温度达到第三阈值温度T3还继续增加，则通过增加第二冷却水泵124的脉冲占空比和转速，以降低燃料电池电堆112的工作温度；如果温度低于第三阈值温度T3，则通过减小第二冷却水泵124的脉冲占空比和转速，以增加燃料电池电堆112的工作温度。也就是说，通过设定使得散热器128散出的热量和燃料电池电堆112产生的热量保持平衡，从而保持燃料电池电堆112的工作温度稳定在第三阈值温度T3。

[0032] 优点在于，本发明的燃料电池冷启动方案有效的避免在低温状态下启动燃料电池电堆对电池的损坏，保证燃料电池的正常工作，延长燃料电池寿命。同时，增加内部辅助冷却回路无需添加外部加热设备，降低了冷启动成本。

[0033] 图2所示为根据本发明的实施例的水泵电机控制器130的控制波形图。图2中V1表示控制第一冷却水泵114的控制信号（例如：由水泵电机控制器130发出的控制信号），V2表示控制第二冷却水泵124的控制信号（例如：由水泵电机控制器130发出的控制信号）。

[0034] 图3所示为根据本发明的实施例的燃料电池系统冷启动控制方法流程图。

[0035] 以下将结合图2和图3进行描述。

[0036] 在步骤302中，检测通过燃料电池电堆112的冷却液温度T。在一个实施例中，检测所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度。根据所述燃料电池电堆入口和出口处的冷却液温度确定通过所述燃料电池电堆的冷却液温度。在步骤304中，比较所述冷却液温度T和多个阈值温度的大小，所述多个阈值温度包括第一阈值温度T1、第二阈值温度T2和第三阈值温度T3，第三阈值温度T3大于第一阈值温度T1，第一阈值温度T1大于第二阈值温度T2。

[0037] 在步骤306中，当所述冷却液温度低于第二阈值温度T2时，则进入步骤308。在步骤308中，开启第一阀门116，断开第二阀门126。在步骤310中，控制第一冷却水泵114以脉冲方式将内部辅助冷却回路102中的冷却液泵入所述燃料电池电堆112。在步骤312中，调节第一冷却水泵114的脉冲输出的占空比和转速，直至温度T上升到第二阈值温度T2。

[0038] 如图2所示，在t0至t1时间间隔中，冷却液温度T小于第二阈值温度T2，因此，第二冷却水泵124关闭（例如：信号V2为零）。此时，V1为脉宽调制信号，第一冷却水泵114处于脉冲工作模式。由图2可以看出，随着温度逐渐上升，V1的占空比逐渐增加，也就是说，泵入燃料电池电堆112的冷却液的量从极小值逐渐增加。在t1时刻，冷却液温度T达到温度值T2。

[0039] 当冷却液温度T高于第二阈值温度T2且低于第一阈值温度T1时，则通过步骤306和步骤314进入步骤315。在步骤315中，控制第一冷却水泵114以连续方式将内部辅助冷却回路102中的冷却液泵入燃料电池电堆112。在步骤316中，根据温度T调节第一冷却水泵的转速，直至冷却液温度T上升到第一阈值温度T1。

[0040] 如图2所示，在时间t1至t2之间，V1的占空比变为100%，并且随着温度T的升高增加了V1的幅值，也就是说，第一冷却水泵114以连续工作方式将冷却液泵入燃料电池电堆112，并且随着温度T的上升第一冷却水泵114的转速逐渐增加，从而使得泵入燃料电池电堆112的冷却液逐渐增加。

[0041] 当冷却液温度T高于第一阈值温度T1且低于第三阈值温度T3时，则通过步骤314进入步骤318。在步骤318中，开启第二阀门126，断开第一阀门116。在步骤320中，控制第二冷却水泵124以脉冲方式将外部主冷却回路104的冷却液泵入燃料电池电堆112，所述冷却液带走燃料电池电堆112发出的热量，并在散热器128散出热量。

[0042] 在步骤322中，调节第二冷却水泵124的脉冲输出的占空比和转速，直至冷却液温度T上升到第三阈值温度T3。根据冷却液温度T的变化调节第二冷却水泵124的脉冲输出占空比和转速，以将冷却液温度T稳定在第三阈值温度T3。例如，当冷却液温度T高于第三阈值温度T3时，则调节第二冷却水泵124为连续输出，并且增加转速，从而使得冷却液温度T下降；当冷却液温度T高于第三阈值温度T3时，则调节第二冷却水泵124为脉冲输出，并且减小脉冲的占空比，从而使得冷却液温度T上升。

[0043] 如图2所示，在t2至t3时间间隔中，冷却液温度T大于第一阈值温度T1，并且小于第三阈值温度T3。因此，第一冷却水泵114关闭（例如：信号V1为零）。此时，V2为脉宽调制信号，第二冷却水泵124处于脉冲工作模式。由图2可以看出，随着温度逐渐上升，V2的占空比逐渐增加，也就是说，泵入燃料电池电堆112的冷却液的量从极小值逐渐增加。在t3时刻，冷却液温度T达到温度值T3。此时，通过调节第二冷却水泵124的脉冲输出的占空比和转速，使得冷却液温度T稳定在温度值T3，以保证在最佳工作温度中工作。

[0044] 上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

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主板冷启动装置-专利编号CN100412812C	2020-05-11	926
发动机冷启动模组及启动方法-专利编号CN109372674A	2020-05-12	932
一种柴油机冷启动系统及启动方法-专利编号CN101382113A	2020-05-13	630
冷启动喷嘴-专利编号CN102410118A	2020-05-11	758
冷启动电源-专利编号CN203876685U	2020-05-12	684
冷启动喷嘴-专利编号CN202250527U	2020-05-12	345

一种燃料电池控制系统和燃料电池系统冷启动控制方法

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