本技術(shù)涉及燃料電池的低溫啟動(dòng)，具體而言，涉及一種燃料電池的低溫啟動(dòng)方法、裝置、介質(zhì)和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于質(zhì)子交換膜燃料電池來說，低溫啟動(dòng)是指從零度以下成功啟動(dòng)并運(yùn)行到正常的工作溫度(約為80℃)。pemfc陰極催化層既是電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，也是反應(yīng)物水生成的場(chǎng)所。當(dāng)燃料電池在零下環(huán)境啟動(dòng)時(shí)，反應(yīng)生成的水可能會(huì)結(jié)冰，堵塞氣體通道，阻礙反應(yīng)物到達(dá)催化劑表面；同時(shí)冰會(huì)附著在催化劑表面，減小電化學(xué)活性面積，從而使反應(yīng)速率減低甚至停止，導(dǎo)致低溫啟動(dòng)失敗。頻繁的凍融循環(huán)會(huì)破壞催化劑結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致催化劑流失，造成燃料電池性能降低及壽命縮短。

2、現(xiàn)有方案大多通過調(diào)節(jié)壓力來提高燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率，但由于壓力對(duì)于燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率的影響較低，從而使得現(xiàn)有方案的燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種燃料電池的低溫啟動(dòng)方法、裝置、介質(zhì)和系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有方案大多通過調(diào)節(jié)壓力來提高燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率，但由于壓力對(duì)于燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率的影響較低，從而使得現(xiàn)有方案的燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率較低的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種燃料電池的低溫啟動(dòng)方法，該方法包括：

3、確定步驟：確定當(dāng)前流量為冷卻液的最小流量；

4、第一獲取步驟：采用所述當(dāng)前流量驅(qū)動(dòng)所述燃料電池進(jìn)行低溫啟動(dòng)，并獲取當(dāng)前循環(huán)的開始時(shí)刻的電堆產(chǎn)熱功率和冷卻液溫度，得到第一電堆產(chǎn)熱功率和第一冷卻液溫度；

5、第二獲取步驟：獲取所述當(dāng)前循環(huán)的結(jié)束時(shí)刻的所述電堆產(chǎn)熱功率和所述冷卻液溫度，得到第二電堆產(chǎn)熱功率和第二冷卻液溫度，并根據(jù)所述第一電堆產(chǎn)熱功率、所述第一冷卻液溫度、所述第二電堆產(chǎn)熱功率和所述第二冷卻液溫度，確定當(dāng)前調(diào)節(jié)流量；

6、處理步驟：在所述第二冷卻液溫度小于或者等于預(yù)設(shè)溫度的情況下，將所述當(dāng)前流量更新為所述當(dāng)前流量與所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量的和，并重復(fù)執(zhí)行所述第一獲取步驟、所述第二獲取步驟和所述處理步驟，直到確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功，或者低溫啟動(dòng)失敗為止。

7、可選地，根據(jù)所述第一電堆產(chǎn)熱功率、所述第一冷卻液溫度、所述第二電堆產(chǎn)熱功率和所述第二冷卻液溫度，確定當(dāng)前調(diào)節(jié)流量，包括：

8、確定當(dāng)前循環(huán)功率變化量為所述第二電堆產(chǎn)熱功率與所述第一電堆產(chǎn)熱功率的差值；

9、確定當(dāng)前循環(huán)溫度變化量為所述第二冷卻液溫度與所述第一冷卻液溫度的差值；

10、根據(jù)所述當(dāng)前循環(huán)功率變化量和所述當(dāng)前循環(huán)溫度變化量，確定所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量。

11、可選地，根據(jù)所述當(dāng)前循環(huán)功率變化量和所述當(dāng)前循環(huán)溫度變化量，確定所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量，包括：

12、根據(jù)δq＝δp/cpρδt，確定所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量；

13、其中，δq為所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量，δp為所述當(dāng)前循環(huán)功率變化量，cp為定壓比熱容，ρ為冷卻液密度，δt為所述當(dāng)前循環(huán)溫度變化量。

14、可選地，在第二獲取步驟之前，所述方法還包括：

15、根據(jù)ti＝v/qi，確定當(dāng)前循環(huán)時(shí)間；

16、其中，所述當(dāng)前循環(huán)時(shí)間為當(dāng)前循環(huán)所需時(shí)間，ti為所述當(dāng)前循環(huán)時(shí)間，v為所述燃料電池的循環(huán)回路的總?cè)莘e，qi為當(dāng)前循環(huán)內(nèi)的所述當(dāng)前流量。

17、可選地，在確定當(dāng)前循環(huán)時(shí)間之后，所述方法還包括：

18、在總循環(huán)時(shí)間小于或者等于時(shí)間閾值的情況下，重復(fù)執(zhí)行所述第一獲取步驟、所述第二獲取步驟和所述處理步驟，直到確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功，或者低溫啟動(dòng)失敗為止，所述總循環(huán)時(shí)間為從第一次循環(huán)至當(dāng)前次循環(huán)均已執(zhí)行完所需的總時(shí)間；

19、在總循環(huán)時(shí)間大于所述時(shí)間閾值的情況下，采用總循環(huán)電堆產(chǎn)熱功率變化曲線對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得到求導(dǎo)結(jié)果，并在所述求導(dǎo)結(jié)果小于或者等于0的情況下，確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)失??；

20、在所述求導(dǎo)結(jié)果大于0的情況下，重復(fù)執(zhí)行所述第一獲取步驟、所述第二獲取步驟和所述處理步驟，直到確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功，或者低溫啟動(dòng)失敗為止。

21、可選地，在獲取所述當(dāng)前循環(huán)的結(jié)束時(shí)刻的所述電堆產(chǎn)熱功率和所述冷卻液溫度，得到第二電堆產(chǎn)熱功率和第二冷卻液溫度之后，所述方法還包括：

22、在所述第二冷卻液溫度大于所述預(yù)設(shè)溫度的情況下，確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功。

23、可選地，獲取當(dāng)前循環(huán)的開始時(shí)刻的電堆產(chǎn)熱功率和冷卻液溫度，得到第一電堆產(chǎn)熱功率，包括：

24、根據(jù)pi＝ii(ulow-ui)×ncell，確定所述第一電堆產(chǎn)熱功率；

25、其中，pi為所述第一電堆產(chǎn)熱功率，ncell為所述燃料電池中的電池單體的數(shù)量，ulow為氫氣燃燒的低熱值對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，在ii為所述燃料電池自產(chǎn)熱所需的電流的情況下，ui為當(dāng)前循環(huán)內(nèi)的所述燃料電池的電壓的平均值，在ui為所述燃料電池自產(chǎn)熱所需的電壓的情況下，ii為當(dāng)前循環(huán)內(nèi)的所述燃料電池的電流的平均值。

26、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種燃料電池的低溫啟動(dòng)裝置，該裝置包括：

27、第一確定單元，用于執(zhí)行確定步驟：確定當(dāng)前流量為冷卻液的最小流量；

28、第一獲取單元，用于執(zhí)行第一獲取步驟：采用所述當(dāng)前流量驅(qū)動(dòng)所述燃料電池進(jìn)行低溫啟動(dòng)，并獲取當(dāng)前循環(huán)的開始時(shí)刻的電堆產(chǎn)熱功率和冷卻液溫度，得到第一電堆產(chǎn)熱功率和第一冷卻液溫度；

29、第二獲取單元，用于執(zhí)行第二獲取步驟：獲取所述當(dāng)前循環(huán)的結(jié)束時(shí)刻的所述電堆產(chǎn)熱功率和所述冷卻液溫度，得到第二電堆產(chǎn)熱功率和第二冷卻液溫度，并根據(jù)所述第一電堆產(chǎn)熱功率、所述第一冷卻液溫度、所述第二電堆產(chǎn)熱功率和所述第二冷卻液溫度，確定當(dāng)前調(diào)節(jié)流量；

30、第一處理單元，用于執(zhí)行處理步驟：在所述第二冷卻液溫度小于或者等于預(yù)設(shè)溫度的情況下，將所述當(dāng)前流量更新為所述當(dāng)前流量與所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量的和，并重復(fù)執(zhí)行所述第一獲取步驟、所述第二獲取步驟和所述處理步驟，以提高所述燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率，直到確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功，或者低溫啟動(dòng)失敗為止。

31、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行任意一種所述的方法。

32、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種燃料電池的低溫啟動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器，存儲(chǔ)器，以及一個(gè)或多個(gè)程序，其中，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括用于執(zhí)行任意一種所述的方法。

33、應(yīng)用本技術(shù)的技術(shù)方案，采用所述當(dāng)前流量驅(qū)動(dòng)所述燃料電池進(jìn)行低溫啟動(dòng)，并獲取當(dāng)前循環(huán)的開始時(shí)刻的電堆產(chǎn)熱功率和冷卻液溫度，得到第一電堆產(chǎn)熱功率和第一冷卻液溫度；獲取所述當(dāng)前循環(huán)的結(jié)束時(shí)刻的所述電堆產(chǎn)熱功率和所述冷卻液溫度，得到第二電堆產(chǎn)熱功率和第二冷卻液溫度，并根據(jù)所述第一電堆產(chǎn)熱功率、所述第一冷卻液溫度、所述第二電堆產(chǎn)熱功率和所述第二冷卻液溫度，確定當(dāng)前調(diào)節(jié)流量；在所述第二冷卻液溫度小于或者等于預(yù)設(shè)溫度的情況下，將所述當(dāng)前流量更新為所述當(dāng)前流量與所述當(dāng)前調(diào)節(jié)流量的和，并重復(fù)執(zhí)行所述第一獲取步驟、所述第二獲取步驟和所述處理步驟，直到確定所述燃料電池的低溫啟動(dòng)成功，或者低溫啟動(dòng)失敗為止，基于產(chǎn)熱功率變化及溫差變化確定冷卻液流量變化量，既保證升溫速率，又規(guī)避燒堆風(fēng)險(xiǎn)，相比現(xiàn)有方案調(diào)節(jié)壓力的方式提高了低溫啟動(dòng)的成功率，解決了現(xiàn)有方案大多通過調(diào)節(jié)壓力來提高燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率，但由于壓力對(duì)于燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率的影響較低，從而使得現(xiàn)有方案的燃料電池的低溫啟動(dòng)的成功率較低的問題。