【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池系统启动过程中的热机控制方法及燃料电池系统。
技术介绍
1、氢燃料电池是一种绿色的能源转换装置，具有能量转换效率高、零排放、低温下快速启动等优点，其在新能源汽车领域将会有很广阔的应用前景。
2、燃料电池系统在启动过程中，为了使电堆能快速达到额定工作点运行的温度，在低功率段电堆未到达预定温度时，运行小循环冷却回路；当电堆温度达到预定温度时，再切换运行大循环冷却回路。然而，该过程容易导致电堆内部温度的波动，影响燃料电池系统功率的稳定输出。电堆内部容易出现气体湿度过饱和的情况，影响气体在电堆内部的扩散。并且，面临电堆出现单低的风险，单低严重时将导致系统热机失败，无法正常启动，长期出现这种问题将影响电堆和系统的使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种燃料电池系统启动过程中的热机控制方法、燃料电池系统、存储介质及计算机程序产品。
2、根据本申请的第一方面，提供了一种燃料电池系统启动过程中的热机控制方法，包括：
3、启动燃料电池系统，向电堆通入氢气和空气，开启小循环冷却回路，并将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率；
4、在所述第一功率下运行所述燃料电池系统，并实时监测所述电堆的进口温度；
5、如果所述进口温度达到第一温度，按照第一转动速率转动三通阀，以逐渐开启大循环冷却回路，同时逐渐关闭所述小循环冷却回路；
6、实时监测所述电堆的单体电压值，并根据所
7、如果所述电压方差小于等于第一阈值，返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤，直至所述大循环冷却回路全部开启、所述小循环冷却回路全部关闭；
8、在所述大循环冷却回路全部开启、所述小循环冷却回路全部关闭后，将所述燃料电池系统的输出功率拉载至额定功率；
9、如果所述电压方差大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，按照第二转动速率转动所述三通阀，直至所述电压方差小于等于所述第一阈值，并返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤；其中，所述第二转动速率小于所述第一转动速率；
10、如果所述电压方差大于所述第二阈值且小于等于第三阈值，将所述燃料电池系统的输出功率由所述第一功率降低至第二功率；
11、在所述第二功率下运行所述燃料电池系统，并实时监测所述电堆的进口温度；
12、如果所述进口温度达到第二温度，按照第三转动速率转动所述三通阀，直至电压方差小于等于所述第一阈值，并返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤；其中，所述第三转动速率小于所述第二转动速率，所述第二温度小于所述第一温度；
13、如果所述电压方差大于所述第三阈值，确定所述燃料电池系统发生故障，并停止启动。
14、可选地，所述方法还包括：
15、在按照第三转动速率转动所述三通阀的同时，增大氢气和空气的通入量。
16、可选地，所述方法还包括：
17、如果所述电压方差大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，触发一级热机报警；
18、如果所述电压方差大于所述第二阈值且小于等于第三阈值，触发二级热机报警；
19、如果所述电压方差大于所述第三阈值，触发三级热机故障。
20、可选地，所述将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率，包括：
21、按照预设拉载速率将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率。
22、可选地，所述第一转动速率为20°/s，所述第二转动速率为10°/s，所述第三转动速率为5°/s。
23、可选地，所述第一阈值为200mv，第二阈值为400mv，第三阈值为1000mv。
24、根据本申请的第二方面，提供了一种燃料电池系统，包括：电堆、大循环冷却回路、小循环冷却回路、控制模块、温度监测模块和电压监测模块；
25、所述控制模块，用于启动燃料电池系统，向电堆通入氢气和空气，开启小循环冷却回路，将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率，在所述第一功率下运行所述燃料电池系统；
26、所述温度监测模块，用于在所述第一功率下运行所述燃料电池系统时实时监测所述电堆的进口温度；
27、所述控制模块，还用于如果所述进口温度达到第一温度，按照第一转动速率转动三通阀，以逐渐开启大循环冷却回路，同时逐渐关闭所述小循环冷却回路；
28、所述电压监测模块，用于实时监测所述电堆的单体电压值；
29、所述控制模块，还用于根据所述单体电压值，计算电压方差；如果所述电压方差小于等于第一阈值，返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤，直至所述大循环冷却回路全部开启、所述小循环冷却回路全部关闭；在所述大循环冷却回路全部开启、所述小循环冷却回路全部关闭后，将所述燃料电池系统的输出功率拉载至额定功率；以及，
30、如果所述电压方差大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，按照第二转动速率转动所述三通阀，直至所述电压方差小于等于所述第一阈值，并返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤；其中，所述第二转动速率小于所述第一转动速率；以及，
31、如果所述电压方差大于所述第二阈值且小于等于第三阈值，将所述燃料电池系统的输出功率由所述第一功率降低至第二功率，在所述第二功率下运行所述燃料电池系统；
32、所述温度监测模块，用于在所述第二功率下运行所述燃料电池系统时实时监测所述电堆的进口温度；
33、所述控制模块，还用于如果所述进口温度达到第二温度，按照第三转动速率转动所述三通阀，直至电压方差小于等于所述第一阈值，并返回所述按照第一转动速率转动三通阀的步骤；其中，所述第三转动速率小于所述第二转动速率，所述第二温度小于所述第一温度；以及，
34、如果所述电压方差大于所述第三阈值，确定所述燃料电池系统发生故障，并停止启动。
35、可选地，所述控制模块具体用于在按照第三转动速率转动所述三通阀的同时，增大氢气和空气的通入量。
36、可选地，所述控制模块还用于如果所述电压方差大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，触发一级热机报警；如果所述电压方差大于所述第二阈值且小于等于第三阈值，触发二级热机报警；如果所述电压方差大于所述第三阈值，触发三级热机故障。
37、可选地，所述控制模块具体用于按照预设拉载速率将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率。
38、可选地，所述第一转动速率为20°/s，所述第二转动速率为10°/s，所述第三转动速率为5°/s。
39、可选地，所述第一阈值为200mv，第二阈值为400mv，第三阈值为1000mv。
40、根据本申请的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
41、根据本申请的第四方面，提供了一种计算机程序产本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料电池系统启动过程中的热机控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转动速率为20°/s，所述第二转动速率为10°/s，所述第三转动速率为5°/s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为200mV，第二阈值为400mV，第三阈值为1000mV。
7.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆、大循环冷却回路、小循环冷却回路、控制模块、温度监测模块和电压监测模块；
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制模块具体用于在按照第三转动速率转动所述三通阀的同时，增大氢气和空气的通入量。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于如果所述电压方差大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，触发一级
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统启动过程中的热机控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述燃料电池系统的输出功率拉载至第一功率，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转动速率为20°/s，所述第二转动速率为10°/s，所述第三转动速率为5°/s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为200mv，第二阈值为400mv，第三阈值为1000mv。
7.一种燃料电池系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：池滨，杨强，李佳俊，鲁亮，
申请(专利权)人：广东云韬氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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