【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池系统启动控制领域，尤其是涉及一种燃料电池系统的冷启动控制方法、系统及燃料电池汽车。
技术介绍
1、燃料电池系统是燃料电池车辆的核心动力设备，对于燃料电池车辆而言，在对内置的燃料电池系统进行启动过程中需要稳定可靠的启动策略。由于燃料电池系统在低温冷启动的过程中需要一定的启动温度，当燃料电池车辆处于寒冷环境，难以达到启动温度，因此需要对燃料电池系统的循环回路进行加热使其达到启动温度。
2、综上所述，现有技术中的燃料电池系统在冷启动的过程中缺少有效的低温冷启动策略，对于性能不足的燃料电池系统只能在低温冷启动的过程中依靠大功率ptc对循环回路进行加热，造成冷启动的时间较长，效率较低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池系统的冷启动控制方法、系统及燃料电池汽车，该燃料电池系统的冷启动控制方法在上述燃料电池系统中，通过利用多种控制策略对第一三通阀和第二三通阀的阀门开闭进行控制，充分利用暖风芯体和加热器的制热能力，在燃料电池堆性能参数不变的情况下提高了燃料电池系统的循环回路加热效率，从而降低了冷启动的时间，并可同时满足驾驶室和燃料电池堆两个回路的供暖需求。
2、第一方面，本专利技术实施方式提供了一种燃料电池系统的冷启动控制方法，该燃料电池系统设置有燃料电池堆、以及分别与燃料电池堆相连接的第一循环回路和第二循环回路；第一循环回路和第二循环回路通过冷却液对燃料电池堆进行降温；
3、其中，第一循环回路包含：第一水泵
4、第二循环回路包含：散热器、第二三通阀和第二水泵，散热器的出口通过第二三通阀的主路与第二水泵的进口相连接，第二水泵的进口与燃料电池堆的进口相连接，燃料电池堆的出口与散热器的进口相连接；
5、该燃料电池系统的冷启动控制方法包括：
6、当接收到燃料电池系统的冷启动执行指令后，判断冷启动执行指令中是否包含驾驶室制热指令；
7、若冷启动执行指令包含驾驶室制热指令，则利用预设的第一控制策略对第一循环回路的冷却液进行加热；其中，第一控制策略至少包括：控制第一三通阀的主路的第一阀门和第三阀门开启、控制第一三通阀的旁路的第二阀门关闭、控制加热器达到额定加热功率、控制第一水泵的转速达到第一转速、控制第二水泵的转速达到第二转速；
8、当第一循环回路的冷却液温度达到预设的第一温度阈值时，利用预设的第二控制策略控制第一循环回路的冷却液经过燃料电池堆后在第一循环回路中进行循环；其中，第二控制策略包括：控制第二三通阀的主路的第五阀门关闭、控制第二三通阀的旁路的第四阀门和第六阀门开启；
9、当第一循环回路的冷却液温度达到预设的第二温度阈值时，利用预设的第三控制策略控制第一循环回路的冷却液经过燃料电池堆后在第二循环回路中进行循环；其中，第三控制策略至少包括：控制第二三通阀的主路的第五阀门和第六阀门开启、控制第二三通阀的旁路的第四阀门关闭、控制散热器的散热风扇的转速达到第三转速；
10、当燃料电池堆中的冷却液温度达到预设的第三温度阈值时，控制燃料电池堆完成启动；其中，第三温度阈值时为燃料电池堆的启动运行点对应的冷却液温度值。
11、在一种实施方式中，若冷启动执行指令中不包含燃料电池汽车的驾驶室制热指令，该方法还包括：
12、利用预设的第四控制策略对第一循环回路的冷却液进行加热；其中，第四控制策略至少包括：控制第一三通阀的主路的第一阀门打开、控制第一三通阀的旁路的第二阀门打开、控制第一三通阀的主路的第三阀门关闭、控制加热器达到额定加热功率、控制第二水泵的转速达到第二转速。
13、在一种实施方式中，当接收到驾驶室制热指令时，利用预设的第一控制策略对第一循环回路的冷却液进行加热之前，该方法还包括：
14、利用预设的初始化控制策略对第二三通阀进行初始化；其中，初始化控制策略至少包括：控制第二三通阀的旁路的第四阀门关闭、控制第二三通阀的主路的第五阀门和第六阀门关闭。
15、在一种实施方式中，当接收到燃料电池系统的冷启动执行指令后，方法还包括：
16、对冷启动执行指令按照预设格式需求条件进行格式校验；
17、若冷启动执行指令不满足格式需求条件时，停止燃料电池系统的冷启动控制过程，并利用预设的初始化控制策略对第二三通阀进行初始化。
18、在一种实施方式中，利用预设的第一控制策略对第一循环回路的冷却液进行加热，包括：
19、在第一三通阀的主路的第一阀门和第三阀门开启且第一三通阀的旁路的第二阀门关闭时，获取第一循环回路的实时冷却液温度以及加热器的实时功率；
20、控制第一水泵的转速达到第一转速；其中，第一转速为第一水泵的额定加热功率下的转速；
21、根据实时冷却液温度与第一温度阈值的温度差值以及加热器的实时功率与额定加热功率的功率差值，利用第一控制策略确定第二水泵的第二转速；其中，在第二转速下，第一循环回路的冷却液加热至第一温度阈值时所需时间最短；
22、控制第二水泵的转速达到第二转速并控制加热器达到额定加热功率，对第一循环回路的冷却液进行加热。
23、在一种实施方式中，利用第一控制策略确定第二水泵的第二转速，包括：
24、利用第一控制策略提高加热器的实时功率；
25、通过预设的流量功率关系曲线，确定加热器的实时功率对应的第二水泵的冷却液流量值；其中，流量功率关系曲线中，实时功率越高，对应的冷却液流量值越大；
26、根据第二水泵的冷却液流量值确定第二水泵的第二转速。
27、在一种实施方式中，当第一循环回路的冷却液温度达到预设的第一温度阈值之前，该方法还包括：
28、获取燃料电池堆的启动参数；其中，启动参数至少包括：燃料电池堆的启动时间和燃料电池堆在启动过程中的单低次数；
29、根据燃料电池堆的启动参数，确定第一温度阈值；其中，第一温度阈值下燃料电池堆的启动时间最短，且燃料电池堆在启动过程中单低次数为零。
30、在一种实施方式中，控制燃料电池堆完成启动后，该方法还包括：
31、当燃料电池堆中的冷却液温度达到预设的第四温度阈值时，利用预设的第五控制策略控制燃料电池系统中冷却液的温度；
32、其中，第五控制策略至少包括：控制第一三通阀的主路的第一阀门打开、控制第一三通阀的旁路的第二阀门打开、控制第一三通阀的主路的第三阀门关闭。
33、第二方面，本专利技术实施方式还提供一种燃料电池系统的冷启动控制系统，该燃料电池系统应用于燃料电池汽车中；燃料电池系统设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统应用于燃料电池汽车中；所述燃料电池系统设置有燃料电池堆、以及分别与所述燃料电池堆相连接的第一循环回路和第二循环回路；所述第一循环回路和所述第二循环回路通过冷却液对所述燃料电池堆进行降温；
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，若所述冷启动执行指令中不包含所述燃料电池汽车的驾驶室制热指令，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，利用预设的第一控制策略对所述第一循环回路的冷却液进行加热之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，当接收到所述燃料电池系统的冷启动执行指令后，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，利用预设的第一控制策略对所述第一循环回路的冷却液进行加热，包括：
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，利用所述第一控制策略确定所述第二水泵的所述第二转速，包括：p>
7.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，当所述第一循环回路的冷却液温度达到预设的第一温度阈值之前，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池堆完成启动后，所述方法还包括：
9.一种燃料电池系统的冷启动控制系统，其特征在于，所述燃料电池系统应用于燃料电池汽车中；所述燃料电池系统设置有燃料电池堆、以及分别与所述燃料电池堆相连接的第一循环回路和第二循环回路；所述第一循环回路和所述第二循环回路通过冷却液对所述燃料电池堆进行降温；
10.一种燃料电池汽车，其特征在于，所述燃料电池汽车包括：燃料电池系统和控制单元；其中，所述控制单元在控制所述燃料电池系统进行冷启动的过程中，执行上述权利要求1至8任一项所述的燃料电池系统的冷启动控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统应用于燃料电池汽车中；所述燃料电池系统设置有燃料电池堆、以及分别与所述燃料电池堆相连接的第一循环回路和第二循环回路；所述第一循环回路和所述第二循环回路通过冷却液对所述燃料电池堆进行降温；
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，若所述冷启动执行指令中不包含所述燃料电池汽车的驾驶室制热指令，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，利用预设的第一控制策略对所述第一循环回路的冷却液进行加热之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，当接收到所述燃料电池系统的冷启动执行指令后，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的冷启动控制方法，其特征在于，利用预设的第一控制策略对所述第一循环回路的冷却液进行加热，包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：敬赛，韩吉伟，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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