CN109910685A - 一种冷启动方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆冷启动技术领域，具体是一种冷启动方法、装置及设备，包括当接收到燃料电池停机请求时，获取燃料电池的当前温度；判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；若所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量，基于所述当前电量判断是否根据所述燃料电池停机请求进行停机；判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至所述辅助电池。本发明采用燃料电池持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败。

Description

一种冷启动方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及车辆冷启动技术领域，特别涉及一种冷启动方法、装置及设备。

背景技术

随着传统能源的枯竭，新能源的开发和利用越来越受到关注，新能源汽车的发展是未来的方向，其中燃料电池车辆是新能源汽车的重要发展方向，质子交换膜氢燃料电池则是较为合理的车用燃料电池选择。当前氢燃料电池的低温冷启动是业内的一个难点，当燃料电池内的温度低于冰点时，燃料电池反应产生的水如果在内部结冰的话，会导致反应停止，并且可能会对膜电极的结构产生破坏。

现有技术的冷启动过程分为如下三个阶段：

阶段一：当燃料电池开始冷启动，随着反应的开始，电池阴极侧反应产生水，电池阴极侧催化层的含水量提高，直至达到饱和，此阶段不会有冰生成。

阶段二：当阴极催化层生成的水达到饱和时，再生成的水就会在催化层中结冰并开始堆积。同时，产生的热会使电池的温度上升。如果电池温度在催化层完全被冰覆盖之时仍低于冰点，燃料电池就会停机。这标志着冷启动失败。如果电池温度在阴极催化层全部被冰覆盖前达到了冰点，冰开始融化，融化过程吸收的热量使电池温度维持在冰点，直至所有冰全部融化。

阶段三：当阴极催化层所有冰融化后，电池温度开始再次上升，并继续上升至正常操作温度，此时，电池冷却系统开始工作。

现有的大多数燃料电池系统冷启动需要辅助方法，例如辅助电源加热、冷却介质加热、热气体吹扫、氢气氧气电池内部直接接触反应等。无辅助方法的冷启动性能需要进一步研究，因为辅助冷启动部件会增加系统的体积和重量，同时还有操作的复杂性和附加成本，在冷启动这一方面的实验与仿真研究并不是很多，尤其是无辅助热源的冷启动需要更多的研究与努力。许多知名的汽车公司都在致力于提高冷启动的性能研究，普遍认为辅助电源加热启动方法可以提高冷启动的可靠性和冷启动性能，但是辅助电源加热启动法需要而外的电池来给辅助加热模块供电。但是常用的蓄电池和锂电池的低温放电特性不佳，如果辅助电源在系统关机时没有足够高的剩余电量(SOC)，则有可能会导致冷启动的失败。

为了解决以上问题，需要改进冷启动系统，降低冷启动失败概率，提高冷启动的稳定性，并且减少系统的复杂性。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种冷启动方法、装置及设备，采用燃料电池持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败。

为了解决上述问题，本发明提供一种冷启动方法，包括：

当接收到燃料电池停机请求时，获取燃料电池的当前温度；

判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

若所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量；

判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，控制所述燃料电池为所述辅助电池供电。

进一步地，所述方法还包括：若所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求；

若接收到所述低温关机请求，则获取所述当前电量；

判断所述当前电量是否低于所述冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至辅助电池。

进一步地，所述判断是否接收到低温关机请求包括：若未接收到所述低温关机请求，则根据所述燃料电池停机请求进行停机。

进一步地，所述燃料电池提供电量至辅助电池包括：

检测辅助电池的实时电量；

判断所述实时电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

本发明另一方面还保护了一种冷启动装置，包括：

温度获取单元，用于获取燃料电池的当前温度；

第一判断单元，用于判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

第一执行单元，用于在所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量；

第二判断单元，用于判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

第二执行单元，用于在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第三执行单元，用于在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至所述辅助电池。

进一步地，所述第三执行单元包括：

电量检测模块，用于检测辅助电池的实时电量；

第三判断模块，用于判断所述实时电量是否低于所述冷启动电量阈值；

第四执行模块，用于在所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第五执行模块，用于在所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

进一步地，所述装置还包括：第四判断单元，所述第四判断单元用于在所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求。

进一步地，所述第四判断单元判断在未接收到所述低温关机请求时，通过所述第二执行单元执行。

进一步地，所述第四判断单元判断在接收到所述低温关机请求时，通过所述第二判断单元、所述第二执行单元和所述第三执行单元执行。

本发明另一方面还保护了一种冷启动设备，包括：

温度采集装置，用于获取燃料电池的当前温度；

燃料电池控制器，用于控制所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

电量采集装置，用于获取辅助电池的当前电量；

辅助电池控制器，用于控制所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，控制所述燃料电池为所述辅助电池供电。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明的一种冷启动方法、装置及设备，采用燃料电池持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败。

2)本发明的一种冷启动方法、装置及设备，能够人工启动低温关机模式，可以远程接收车辆的停置时间或者燃料电池的温度，避免时间导致的温度差异引起的冷启动失败。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的冷启动方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的冷启动装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例一

本实施例一提供一种冷启动方法，如图1所示，包括：

S101.当接收到燃料电池停机请求时，获取燃料电池的当前温度；

S102.判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

若所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量；

S103.判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至所述辅助电池。

S104.若所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求；

若接收到所述低温关机请求，则获取所述当前电量；

判断所述当前电量是否低于所述冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至辅助电池。

进一步地，所述判断是否接收到低温关机请求包括：若未接收到所述低温关机请求，则根据所述燃料电池停机请求进行停机。

具体地，所述燃料电池提供电量至辅助电池包括：

检测辅助电池的实时电量；

判断所述实时电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

具体地，所述预设的冷启动温度为0℃。

本实施例一提供一种冷启动方法，采用燃料电池持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败，同时能够人工启动低温关机模式，可以远程接收车辆的停置时间或者燃料电池的温度，避免时间导致的温度差异引起的冷启动失败。

实施例二

本实施例二提供一种冷启动装置，如图2所示，包括：

温度获取单元S200，用于获取燃料电池的当前温度；

第一判断单元S300，用于判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

第一执行单元S400，用于在所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量，基于所述当前电量判断是否根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第二判断单元S500，用于判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

第二执行单元S600，用于在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第三执行单元S700，用于在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至所述辅助电池。

进一步地，所述第三执行单元包括：

电量检测模块S701，用于检测辅助电池的实时电量；

第三判断模块S702，用于判断所述实时电量是否低于所述冷启动电量阈值；

第四执行模块S703，用于在所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第五执行模块S704，用于在所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

具体地，所述装置还包括：第四判断单元S800，所述第四判断单元800用于在所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求。

进一步地，所述第四判断单元800判断在未接收到所述低温关机请求时，通过所述第二执行单元600执行.

进一步地，所述第四判断单元800判断在接收到所述低温关机请求时，通过所述第一执行单元400、所述第二判断单元500、所述第二执行单元600和所述第三执行单元700执行。

具体地，所述温度获取单元S200获取燃料电池的当前温度，根据所述当前温度，所述第一判断单元S300进行判断燃料电池的当前温度是否低于预设的冷启动温度；若所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，所述第一执行单元S400获取辅助电池的当前电量，基于所述当前电量判断是否根据所述燃料电池停机请求进行停机，若所述当前温度不低于所述预设的冷启动温度，所述第四判断单元800判断是否接收到低温关机请求。

进一步地，在所述当前温度低于所述预设的冷启动温度情况下，所述第二判断单元S500判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值，若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，所述第二执行单元S600根据所述燃料电池停机请求进行停机；若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述第三执行单元S700执行所述燃料电池提供电量至辅助电池。

进一步地，在所述第三执行单元S700执行所述燃料电池提供电量至辅助电池情况下，所述电量检测模块S701检测辅助电池的实时电量，根据监测的所述实时电量，所述第三判断模块S702判断所述实时电量是否低于所述冷启动电量阈值，若所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，所述第四执行模块S703根据所述燃料电池停机请求进行停机，若所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述第五执行模块S704执行所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

具体地，在所述当前温度不低于所述预设的冷启动温度情况下，所述第四判断单元800判断是否接收到低温关机请求，若接收到所述低温关机请求，所述第一执行单元400获取所述当前电量；所述第二判断单元500判断所述当前电量是否低于所述冷启动电量阈值；若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，所述第二执行单元600根据所述燃料电池停机请求进行停机；若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述第三执行单元700执行所述燃料电池提供电量至辅助电池；若未接收到所述低温关机请求，所述第二执行单元600根据所述燃料电池停机请求进行停机。

一些实施例中，用户可以通过远程网络传输信息形式获取所述当前温度。

本实施例二提供一种冷启动装置，能够通过燃料电池持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败，同时能够人工启动低温关机模式，可以远程接收车辆的停置时间或者燃料电池的温度，避免时间导致的温度差异引起的冷启动失败。

实施例三

本实施例二提供一种冷启动设备，包括：

温度采集装置，用于获取燃料电池的当前温度；

燃料电池控制器，用于控制所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

电量采集装置，用于获取辅助电池的当前电量；

辅助电池控制器，用于控制所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，控制所述燃料电池为所述辅助电池供电。

一些实施例中，所述设备还包括，数据监控装置、数据传输装置和数据接收装置，所述数据监控装置用于监控所述当前温度，所述数据传输装置传输所述当前温度，所述数据接收装置用于远程接收所述当前温度。

具体地，所述设备采用上述所述冷启动方法进行辅助燃料电池进行冷启动，能够避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败。

本实施例三提供一种冷启动设备，能够通过持续为辅助电池提供电量，避免因辅助电池的电量不足导致冷启动的失败，同时能够人工启动低温关机模式，可以远程接收车辆的停置时间或者燃料电池的温度，避免时间导致的温度差异引起的冷启动失败。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为二系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。同样地，上述冷启动装置中的各模块是指计算机程序或者程序段，用于执行某一项或多项特定的功能，此外，上述各模块的区分并不代表实际的程序代码也必须是分开的。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。

在上述实施例中，对各实施例的描述都各有侧重，某各实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种冷启动方法，其特征在于，包括：

当接收到燃料电池停机请求时，获取燃料电池的当前温度；

判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

若所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量；

判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，控制所述燃料电池为所述辅助电池供电。

2.根据权利要求1所述的一种冷启动方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求；

若接收到所述低温关机请求，则获取所述当前电量；

判断所述当前电量是否低于所述冷启动电量阈值；

若所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至辅助电池。

3.根据权利要求2所述的一种冷启动方法，其特征在于，所述判断是否接收到低温关机请求包括：若未接收到所述低温关机请求，则根据所述燃料电池停机请求进行停机。

4.根据权利要求1或2项中任意一项所述的一种冷启动方法，其特征在于，所述燃料电池提供电量至辅助电池包括：

检测辅助电池的实时电量；

判断所述实时电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

若所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

若所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

5.一种冷启动装置，其特征在于，包括：

温度获取单元，用于获取燃料电池的当前温度；

第一判断单元，用于判断所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

第一执行单元，用于在所述当前温度低于所述预设的冷启动温度，则获取辅助电池的当前电量；

第二判断单元，用于判断所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

第二执行单元，用于在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第三执行单元，用于在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池提供电量至所述辅助电池。

6.根据权利要求5所述的一种冷启动装置，其特征在于，所述第三执行单元包括：

电量检测模块，用于检测辅助电池的实时电量；

第三判断模块，用于判断所述实时电量是否低于所述冷启动电量阈值；

第四执行模块，用于在所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

第五执行模块，用于在所述实时电量低于所述冷启动电量阈值，所述燃料电池继续供电至辅助电池，直至所述实时电量不低于所述冷启动电量阈值。

7.根据权利要求5所述的一种冷启动装置，其特征在于，所述装置还包括：第四判断单元，所述第四判断单元用于在所述当前温度不低于所述冷启动温度，判断是否接收到低温关机请求。

8.根据权利要求7所述的一种冷启动装置，其特征在于，所述第四判断单元判断在未接收到所述低温关机请求时，通过所述第二执行单元执行。

9.根据权利要求7所述的一种冷启动装置，其特征在于，所述第四判断单元判断在接收到所述低温关机请求时，通过所述第一执行单元、所述第二判断单元、所述第二执行单元和所述第三执行单元执行。

10.一种冷启动设备，其特征在于，包括：

温度采集装置，用于获取燃料电池的当前温度；

燃料电池控制器，用于控制所述当前温度是否低于预设的冷启动温度；

电量采集装置，用于获取辅助电池的当前电量；

辅助电池控制器，用于控制所述当前电量是否低于辅助电池的冷启动电量阈值；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量不低于所述冷启动电量阈值，根据所述燃料电池停机请求进行停机；

燃料电池控制器，用于控制在所述当前电量低于所述冷启动电量阈值，控制所述燃料电池为所述辅助电池供电。