一种燃料电池系统启动方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池系统启动方法，该方法包括：接收燃料电池系统启动命令，进行控制器上电判断，唤醒燃料电池系统；根据本次启动温度和前一次停机状态选择进入不同的启动模式：若温度为正常温度且前一次停机为正常停机则进入常温正常启动模式，若温度为正常温度且前一次停机为故障停机则进入常温故障启动模式，若温度处于低温且前一次停机为正常停机则进入低温正常启动模式，若温度处于低温且前一次停机为故障停机则进入低温故障启动模式；不同的启动模式下建立燃料电池系统启动需要的条件参数，燃料电池系统进入正常运行。与现有技术相比，本发明专利技术一定程度上保护了燃料电池系统寿命和安全性，同时提高系统的实用性。同时提高系统的实用性。同时提高系统的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统启动方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池系统
，尤其是涉及一种燃料电池系统启动方法。

技术介绍

[0002]燃料电池系统在应用过程中，启动策略至关重要，针对不同的环境和本身状态，需要不同的启动方法，建立燃料电池内部良好的水热平衡和发电环境。
[0003]燃料电池系统低温冷启动与常温启动存在不同，需要对燃料电池系统进行不同的策略标定。燃料电池系统运行过程中不可避免出现故障，如氢气泄露、单体电压过低、水温过高等，系统针对这些故障有相应的保护措施，如功率限制输出、正常停机吹扫或者紧急停机等。同时燃料电池应用过程中，如果主机控制系统本身出现故障，要求燃料电池系统快速停止发电，燃料电池系统只能采取紧急停机，且不能进行正常吹扫停机。
[0004]针对以上情况，燃料电池系统启动时需要判断是否进入低温启动和前一次停机状态，采取合适的启动策略，保证燃料电池系统可以正常启动，消除前一次非正常停机带来的影响。
[0005]因此，合理的启动模式选择和针对环境、前一次停机状态而采取不同的启动策略，可保证燃料电池系统正常启动、提高可靠性和耐久性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池系统启动方法。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种燃料电池系统启动方法，该方法包括：
[0009]接收燃料电池系统启动命令，进行控制器上电判断，唤醒燃料电池系统；
[0010]根据本次启动温度和前一次停机状态选择进入不同的启动模式：若温度为正常温度且前一次停机为正常停机则进入常温正常启动模式，若温度为正常温度且前一次停机为故障停机则进入常温故障启动模式，若温度处于低温且前一次停机为正常停机则进入低温正常启动模式，若温度处于低温且前一次停机为故障停机则进入低温故障启动模式；
[0011]不同的启动模式下建立燃料电池系统启动需要的条件参数，燃料电池系统进入正常运行。
[0012]优选地，所述的控制器上电判断包括：燃料电池系统内执行件供电是否正常、燃料电池系统与母控制器通讯是否正常、燃料电池系统零部件通讯是否正常。
[0013]优选地，对本次启动温度进行判断的具体方式为：设低温启动温度预设值为T1，本次启动温度为环境温度，记作T2，若T2≥T1，则本次启动温度为正常温度，若T2＜T1，则本次启动温度为低温。
[0014]优选地，当前一次停机为故障停机时还需判断是否为紧急故障，若是，则停止对燃料电池系统唤醒，若否，则进入对应温度下的故障启动模式。
[0015]优选地，所述的条件参数包括空压、空气流量、氢压、氢气流量、冷却水压、冷却水流量、冷却水温度、电堆电压。
[0016]优选地，所述的常温正常启动模式下的启动方式包括：
[0017]供氢模块建立常规氢压，排氢阀正常脉冲开闭；空气背压阀打开，并调节开度，空压机转速提升，建立常规空压；水泵转速提升，建立冷却水压；
[0018]电堆电压上升，等待设定时长，判断电堆电压是否满足加载要求，若是，则闭合母线继电器，燃料电池电堆与外部电路导通，否则燃料电池系统启动失败，停机进入保护模式。
[0019]优选地，所述的常温故障启动模式下的启动方式包括：
[0020]供氢模块建立常规氢压，排氢阀正常脉冲开闭；空气背压阀打开，并调节开度，空压机转速提升，建立常规空压；水泵转速提升，建立冷却水压；
[0021]电堆电压上升，等待设定时长，判断电堆电压是否满足加载要求，若是，则闭合母线继电器，燃料电池电堆与外部电路导通，同时对燃料电池系统热机后进行故障吹扫处理，否则燃料电池系统启动失败，停机进入保护模式。
[0022]优选地，所述的低温正常启动模式下的启动方式包括：
[0023]供氢模块建立低温氢压，排氢阀低温脉冲开闭；空气背压阀打开，并调节开度，空压机转速提升，建立低温空压；水泵转速提升，建立低温冷却水压；对低温特殊部件进行加热处理；
[0024]电堆电压上升，等待设定时长，判断电堆电压是否满足加载要求，若是，则闭合母线继电器，燃料电池电堆与外部电路导通，同时对燃料电池系统进行低温热机处理，否则燃料电池系统启动失败，停机进入保护模式。
[0025]优选地，所述的低温正常故障模式下的下的启动方式包括：
[0026]供氢模块建立低温氢压，排氢阀低温脉冲开闭；空气背压阀打开，并调节开度，空压机转速提升，建立低温空压；水泵转速提升，建立低温冷却水压；对低温特殊部件进行加热处理；
[0027]电堆电压上升，等待设定时长，判断电堆电压是否满足加载要求，若是，则闭合母线继电器，燃料电池电堆与外部电路导通，同时对燃料电池系统进行低温热机与低温吹扫处理，否则燃料电池系统启动失败，停机进入保护模式。
[0028]优选地，所述的低温特殊部件包括排氢阀、冷却路PTC。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0030]本专利技术针对不同温度和前一次停机状态，分别进入四种启动模式，对四种模式，分别建立启动条件，一定程度上保护燃料电池系统寿命和安全性，同时提高系统的实用性。
附图说明
[0031]图1为本专利技术一种燃料电池系统启动方法的流程框图；
[0032]图2为本专利技术常温正常启动模式下的启动流程框图；
[0033]图3为本专利技术常温故障启动模式下的启动流程框图；
[0034]图4为本专利技术低温正常启动模式下的启动流程框图；
[0035]图5为本专利技术低温故障启动模式下的启动流程框图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本专利技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本专利技术并不限定于以下的实施方式。
[0037]实施例
[0038]如图1所示，本实施例提供一种燃料电池系统启动方法，具体包括以下步骤：
[0039]S110、燃料电池系统在接收到主控系统的启动命令后，进行控制器上电判断。
[0040]S120、控制器上电判断包括：燃料电池系统内执行件供电是否正常、燃料电池系统与母控制器通讯是否正常、燃料电池系统零部件通讯是否正常。
[0041]S130、若通讯正常，进行温度和前一次停机状态判断。
[0042]S140、若通讯不正常，停止对燃料电池系统的唤醒，燃料电池系统不启动。
[0043]S150、判断燃料电池系统是否进入低温启动模式。
[0044]其中，燃料电池系统是否进入低温启动模式判断为：低温启动温度预设值T1和环境温度T2之间的判断，若T2≥T1，进入常温启动模式；若T2＜T1，进入低温启动模式。低温启动温度预设值T1根据不同系统产品略有差异，一般取0℃偏上。
[0045]需要说明的是，对于是否进入低温启动模式还可以增加其他信号判断：如电堆水温、当天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，该方法包括：接收燃料电池系统启动命令，进行控制器上电判断，唤醒燃料电池系统；根据本次启动温度和前一次停机状态选择进入不同的启动模式：若温度为正常温度且前一次停机为正常停机则进入常温正常启动模式，若温度为正常温度且前一次停机为故障停机则进入常温故障启动模式，若温度处于低温且前一次停机为正常停机则进入低温正常启动模式，若温度处于低温且前一次停机为故障停机则进入低温故障启动模式；不同的启动模式下建立燃料电池系统启动需要的条件参数，燃料电池系统进入正常运行。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，所述的控制器上电判断包括：燃料电池系统内执行件供电是否正常、燃料电池系统与母控制器通讯是否正常、燃料电池系统零部件通讯是否正常。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，对本次启动温度进行判断的具体方式为：设低温启动温度预设值为T1，本次启动温度为环境温度，记作T2，若T2≥T1，则本次启动温度为正常温度，若T2＜T1，则本次启动温度为低温。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，当前一次停机为故障停机时还需判断是否为紧急故障，若是，则停止对燃料电池系统唤醒，若否，则进入对应温度下的故障启动模式。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，所述的条件参数包括空压、空气流量、氢压、氢气流量、冷却水压、冷却水流量、冷却水温度、电堆电压。6.根据权利要求5所述的一种燃料电池系统启动方法，其特征在于，所述的常温正常启动模式下的启动方式包括：供氢模块建立常规氢压，排氢阀正常脉冲开闭；空气背压阀打开，并调节开度，空压机转速提升，建立常规空压；水泵转速提升，建立冷却水压；电堆电压上升，等待设定时长，判断电堆电压是否满足加载要求，若是，则闭合母线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张存满，汪飞杰，明平文，杨代军，李冰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：