风冷燃料电池的控制方法、风冷燃料电池以及存储介质技术

本发明专利技术提供一种风冷燃料电池的控制方法、风冷燃料电池以及存储介质，该风冷燃料电池的控制方法包括：电池开机运行后，判断是否需要启动电堆电加热器，若是，控制电堆电加热器以第一预设功率进行加热，以预设风挡启动风机；启动风机后，控制风机以预设频率交替开启和关闭；获取电堆的温度，当电堆的温度大于第一预设温度值时，启动加载运行状态。应用本发明专利技术的风冷燃料电池的控制方法可在风冷燃料电池使用外部电加热器加热时，解决温度分布不均和电堆升温较慢的问题。堆升温较慢的问题。堆升温较慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
风冷燃料电池的控制方法、风冷燃料电池以及存储介质


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体的，涉及一种风冷燃料电池的控制方法，还涉及应用该风冷燃料电池的控制方法的风冷燃料电池，还涉及应用该风冷燃料电池的控制方法的计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，大量的科研学者投入对氢燃料电池的研究，随着燃料电池技术的发展，对燃料电池堆的效率、风扇控制系统、成本等要求越来越高，相比水冷燃料电池，风冷燃料电池更经济更便携。然而，在低于0℃的工作环境下，阴极侧反应生成的水易结冰并堵塞催化层、扩散层，阻碍反应进行，水结冰产生的体积变化也会破坏膜电极组件的结构，降低燃料电池性能，因此，在低温启动时，常用的做法是外加热源辅助低温启动。
[0003]现有的一种风冷燃料电池中，设置有风扇和电堆电加热器，其中，风机用于使空气从电堆电加热器向电堆流动，电堆电加热器用于加热所述电堆，由于加热器设置在电堆的一侧，进行对电堆进行加温，容易导致电堆靠近加热器的一侧温度较高，从而使质子交换膜反应区温度分布不均的问题，因此，在开启电堆电加热器时通过风机吹风，将热量吹向电堆，可缓解温度分布不均的问题。
[0004]但是该方案中，在通过控制风机吹风时会持续的进行吹风，会持续的带入冷风，从而导致电堆升温较慢，特别是在电堆启动的初始阶段，因此，需要考虑更优的辅助加热控制方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的是提供一种可在风冷燃料电池使用外部电加热器加热时，解决温度分布不均和电堆升温较慢的问题的风冷燃料电池的控制方法。
[0006]本专利技术的第二目的是提供一种可在风冷燃料电池使用外部电加热器加热时，解决温度分布不均和电堆升温较慢的问题的风冷燃料电池。
[0007]本专利技术的第三目的是提供一种可在风冷燃料电池使用外部电加热器加热时，解决温度分布不均和电堆升温较慢的问题的计算机可读存储介质。
[0008]为了实现上述第一目的，本专利技术提供的风冷燃料电池的控制方法包括：电池开机运行后，判断是否需要启动电堆电加热器，若是，控制电堆电加热器以第一预设功率进行加热，以预设风挡启动风机；启动风机后，控制风机以预设频率交替开启和关闭；获取电堆的温度，当电堆的温度大于第一预设温度值时，启动加载运行状态。
[0009]由上述方案可见，本专利技术的风冷燃料电池的控制方法在电池开机运行，且需要启动电堆电加热器时，控制风机以预设频率交替开启和关闭，可通过电加热器的辐射以及风机阶段式加热方法，使得电加热器在风机关闭时热量积攒一段时间后再进行吹风，可避免持续的风机吹风所带来的升温速度降低，加快燃料电池电堆的温度上升，更加快速达到电堆启动温度，同时，避免电加热对电堆温度局部加热温度过高。而且，为了确保电堆加载工
作的稳定性，在电堆的温度大于第一预设温度值时，启动加载运行状态，确保电堆的稳定输出。
[0010]进一步的方案中，控制风机以预设频率交替开启和关闭的步骤包括：风机开启第一预设时长后，关闭第二预设时长。
[0011]由此可见，通过风机开启第一预设时长后，关闭第二预设时长，可阶段式的控制风机将电加热器产生的热量传输电堆，合理分配加热时间。
[0012]进一步的方案中，第二预设时长小于第一预设时长。
[0013]由此可见，第二预设时长小于第一预设时长，可避免风机关闭时间过长导致电堆靠近加热器的一侧温度较高，进一步提高加热温度的均匀。
[0014]进一步的方案中，需要启动电堆电加热器的条件包括：电堆所处的实际环境温度小于预设环境温度值。
[0015]由此可见，电堆所处的实际环境温度小于预设环境温度值时，则说明环境温度较低，需要启动电堆电加热器，利用电堆电加热器对电堆进行辅助加热，确定安全可靠的电堆启动条件。
[0016]进一步的方案中，启动加载运行状态的步骤后，还包括：根据电堆的温度所处的范围控制电堆电加热器的加热功率。
[0017]由此可见，启动加载运行状态后，为了合理控制电堆电加热器，根据电堆的温度控制电堆电加热器的加热功率，可优化控制加热功率，减少能耗。
[0018]进一步的方案中，电堆的温度与加热功率呈负相关关系。
[0019]由此可见，电堆的温度越高，说明电堆加载产生的热量越多，因此，相应减小电堆电加热器的加热功率，从而节省能耗。
[0020]进一步的方案中，根据电堆的温度所处的范围控制电堆电加热器的加热功率的步骤包括：当电堆的温度大于第一预设温度值且小于第二预设温度值时，控制电堆电加热器以第一预设功率进行加热；当电堆的温度大于或等于第二预设温度值且小于第三预设温度值时，控制电堆电加热器以第二预设功率加热；当电堆的温度大于或等于第三预设温度值时，控制电堆电加热器以第三预设功率加热；其中，第一预设温度值、第二预设温度值和第三预设温度值依次增大，第一预设功率、第二预设功率和第三预设功率依次减小。
[0021]由此可见，通过电堆的温度处于不同的温度区间对电堆电加热器的加热功率的调节，可避免频繁调节加热功率而导致电堆温度不稳。
[0022]进一步的方案中，启动加载运行状态后，还包括：控制所述风机持续运行。
[0023]由此可见，启动加载运行状态后，控制所述风机持续运行，退出阶段式加热模式，避免风机频繁开启和关闭导致使用寿命减少。
[0024]为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供风冷燃料电池包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的风冷燃料电池的控制方法的步骤。
[0025]为了实现本专利技术的第三目的，本专利技术提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述的风冷燃料电池的控制方法的步骤。
附图说明
[0026]图1是本专利技术风冷燃料电池实施例一个视角的结构示意图。
[0027]图2是本专利技术风冷燃料电池实施例另一视角的结构示意图。
[0028]图3是本专利技术风冷燃料电池的控制方法实施例的流程图。
[0029]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
具体实施方式
[0030]风冷燃料电池的控制方法实施例：
[0031]本专利技术的风冷燃料电池的控制方法是应用在风冷燃料电池中的应用程序，用于实现控制风冷燃料电池的电堆电加热器进行辅助加热。本实施例中，如图1和图2所示，风冷燃料电池包括电堆1、风机2和电堆电加热器3，风机2用于使空气从电堆电加热器3向电堆1流动，电堆电加热器3用于加热电堆1。本实施例中，风机2位于电堆1的出风侧，电堆电加热器3位于电堆1的进风侧，出风侧与进风侧相背设置，风机2将空气从电堆电加热器3抽向电堆1。可选的实施例中，风机2和电堆电加热器3均设置在电堆1的进风侧，电堆电加热器3位于风机2和电堆1之间，风机2向电堆1和电堆电加热器3吹风。电堆电加热器3均匀分布式安装于电堆1的进风侧，电堆电加热器3采用栅格状的电热丝。
[0032]如图3所示，本专利技术的风冷燃料电池的控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷燃料电池的控制方法，所述风冷燃料电池包括电堆、风机和电堆电加热器，所述风机用于使空气从所述电堆电加热器向所述电堆流动，所述电堆电加热器用于加热所述电堆；其特征在于，所述方法包括：电池开机运行后，判断是否需要启动所述电堆电加热器，若是，控制所述电堆电加热器以第一预设功率进行加热，以预设风挡启动所述风机；启动所述风机后，控制所述风机以预设频率交替开启和关闭；获取电堆的温度，当所述电堆的温度大于第一预设温度值时，启动加载运行状态。2.根据权利要求1所述的风冷燃料电池的控制方法，其特征在于：控制所述风机以预设频率交替开启和关闭的步骤包括：所述风机开启第一预设时长后，关闭第二预设时长。3.根据权利要求2所述的风冷燃料电池的控制方法，其特征在于：所述第二预设时长小于所述第一预设时长。4.根据权利要求1至3任一项所述的风冷燃料电池的控制方法，其特征在于：需要启动所述电堆电加热器的条件包括：所述电堆所处的实际环境温度小于预设环境温度值。5.根据权利要求4所述的风冷燃料电池的控制方法，其特征在于：启动加载运行状态的步骤后，还包括：根据所述电堆的温度所处的范围控制所述电堆电加热器的加热功率。6.根据权利要求5所述的风冷燃料电池的控制方法，其特征在于：所述电堆的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，张咏，许鹏，刘智亮，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：