CN110429300B - 氢气循环泵的启动方法、启动装置以及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了氢气循环泵的启动方法、启动装置以及燃料电池系统，该启动方法在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，直至所述氢气循环泵启动。由此可见，本申请实施例所提供的启动方法，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动。

Description

氢气循环泵的启动方法、启动装置以及燃料电池系统

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢气循环泵的启动方法、启动装置以及燃料电池系统。

背景技术

在燃料电池系统中，氢气循环泵是用于将燃料电池系统反应后的过量氢气循环使用的装置，其能有效提高氢气利用率，同时还能帮助实现燃料电池内增湿，延长燃料电池的寿命，进而延长燃料电池系统寿命。但是，现有燃料电池系统中的氢气循环泵在低温环境下经常无法正常启动。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种氢气循环泵的启动方法，以使氢气循环泵在低温环境下可以正常启动，实现氢气的循环。

为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种氢气循环泵的启动方法，包括：

获取所述氢气循环泵的当前状态；

获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；

如果所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；

其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

可选的，所述第一条件还包括：所述氢气循环泵在启动指令下无法启动。

可选的，所述第一条件还包括所述氢气循环泵处于非故障状态。

可选的，所述抖动指令用于调节氢气循环泵的电流和频率，以使所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行抖动。

一种氢气循环泵的启动装置，包括：温度传感器和控制元件，其中，所述温度传感器用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度；

所述控制元件用于在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；

其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

可选的，所述控制元件包括燃料电池系统控制中心和氢气循环泵控制器，所述燃料电池系统控制中心用于获取所述氢气循环泵的当前状态，所述氢气循环泵控制器用于执行在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

可选的，所述第一条件还包括：所述氢气循环泵在启动指令下无法启动和所述氢气循环泵处于非故障状态中的至少一个。

可选的，所述氢气循环泵控制器在用于给所述氢气循环泵发送抖动指令之前还用于：在所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态时，给所述氢气循环泵发送启动指令。

一种燃料电池系统，包括：燃料电池、氢气循环泵、位于所述燃料电池与所述氢气循环泵之间的出气通路、位于所述氢气循环泵与所述燃料电池之间的进气通路以及所述氢气循环泵的启动装置；其中，

所述氢气循环泵用于将所述燃料电池出气口输出至所述出气通路中的气体经所述进气通路输送给所述燃料电池的进气口；

所述氢气循环泵的启动装置用于在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动，其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

可选的，还包括：位于所述出气通路上的分水器。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本申请实施例所提供的氢气循环泵的启动方法，在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，直至所述氢气循环泵启动。由此可见，本申请实施例所提供的启动方法，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种氢气循环泵的启动方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种氢气循环泵的启动方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种氢气循环泵的启动方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的又一种氢气循环泵的启动方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的再一种氢气循环泵的启动方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种启动装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种燃料电池系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有燃料电池系统中的氢气循环泵在低温环境下经常无法正常启动。

发明人研究发现，这是由于氢气循环泵设置在燃料电池系统的氢气侧循环回路中，其进气口与燃料电池出气口相连，在燃料电池系统工作时，由燃料电池的出气口进入氢气循环泵的进气口的气体，一般都是处于饱和湿度的状态，如果氢气循环泵处于非运转状态，在低温环境下，燃料电池系统的气体回路中的水蒸气进入氢气循环泵后，很容易会在氢气循环泵表面冷凝结冰。

又由于氢气循环泵的泵头与壳体之间的间隙很小，因此，当环境温度低于水的熔点时，进入氢气循环泵的水蒸气会在该间隙处结冰，导致在下次启动氢气循环泵时，氢气循环泵的泵头与壳体存在卡死现象，造成氢气循环泵在低温环境下无法正常启动，实现氢气的循环，甚至可能损坏氢气循环泵的叶轮。针对这种情况，一般的处理方式为：在氢气循环泵处于低温环境中的非启动状态，放弃启动燃料电池循环系统的氢气循环泵，直至氢气循环泵所处环境温度升高时，再启动该氢气循环泵，从而能够避免在低温环境下，强行启动氢气循环泵，导致氢气循环泵被损坏。但是，这样会影响燃料电池的效率，降低氢气的利用率，降低燃料电池系统的经济性。

发明人还研究发现，可通过在循环回路中增加加热带和/或加热器的方式，避免循环回路的低温冷冻情况，但是这种设置方式，需要增加元器件，并需要消耗额外的功率实现加热，增加了燃料电池系统的功耗，同时还会增加燃料电池系统的成本。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种氢气循环泵的启动方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S10：获取所述氢气循环泵的当前状态；

S20：获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；

S30：如果所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述启动方法还包括：如果所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，所述氢气循环泵所处环境的温度不满足第二条件，给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

具体的，所述启动方法包括：获取所述氢气循环泵的当前状态；获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点时，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

需要说明的是，上述启动方法中可以同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，也可以不同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述获取所述氢气循环泵的当前状态包括：实时获取所述氢气循环泵的当前状态；在本申请的另一个实施例中，所述获取所述氢气循环泵的当前状态包括：按照第一预设频率获取所述氢气循环泵的当前状态；本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

同理，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度包括：实时获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；在本申请的另一个实施例中，所述获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度包括：按照第二预设频率获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，在本申请实施例中，如果所述获取所述氢气循环泵的当前状态包括：按照第一预设频率获取所述氢气循环泵的当前状态，所述获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度包括：按照第二预设频率获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，所述第一预设频率和所述第二预设频率可以相同，也可以不同，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令包括：同时给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令；在本申请的另一个实施例中，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令包括：依次给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，可选的，在本申请的一个实施例中，先给所述氢气循环泵发送抖动指令，再给所述氢气循环泵发送启动指令，本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中也可以先发送启动指令，然后再发送抖动指令，具体视情况而定。

需要说明的是，在氢气循环泵启动之前，可以持续给所述氢气循环泵发送所述抖动指令和所述启动指令，也可以按照预设的时间间隔给所述氢气循环泵发送所述抖动指令和启动指令，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

还需要说明的是，因为氢气循环泵的叶轮在低温环境下被冻住，所以在所述氢气循环泵抖动过程中，氢气循环泵的叶轮抖动的角度取决于破冰的进度，破冰越多，叶轮可以抖动的角度越大，具体的，在本申请的一个实施例中，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动，即所述控制氢气循环泵抖动包括：控制氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动，其中，预设角度可以按照实际情况进行设定，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述抖动指令用于调节氢气循环泵的电流和频率，以使所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行抖动，即所述控制氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动包括：通过调节氢气循环泵的电流和频率使所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动。

需要说明的是，所述氢气循环泵抖动的速度取决于阻力矩T的大小，具体公式为T＝J*dw/dt，其中T为阻力矩，J为叶轮的转动惯量，w为叶轮的转动角速度，t为转动时间。

本申请实施例所提供的氢气循环泵的启动方法，在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，直至所述氢气循环泵启动。由此可见，本申请实施例所提供的启动方法，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动。

而且，由于本申请中的启动方法是通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，来实现氢气循环泵在低温环境下的启动，无需借助额外的加热器件，从而降低了所述氢气循环泵的启动成本，进而降低了包括该氢气循环泵的燃料电池系统的成本，同时还降低了燃料电池系统的功率。

另外，由于本申请中的启动方法，无需在低温环境下停止运行氢气循环泵，因此，不会影响燃料电池的效率和降低氢气的利用率，提高了燃料电池系统的经济性。

可选的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括：所述氢气循环泵在启动指令下无法启动。在本申请实施例中，在给所述氢气循环泵发送抖动指令之前还包括：给所述氢气循环泵发送启动指令。

具体的，在本申请一个实施例中，所述启动方法包括：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

需要说明的是，所述氢气循环泵正常启动策略中的转速要高于低温启动策略中的转速。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，该方法还包括：

如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，而所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点时，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

具体的，在本申请的实施例中，如图2所示，所述启动方法包括：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点，则采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括所述氢气循环泵处于非故障状态。在本申请实施例中，所述启动方法还包括判断所述氢气循环泵是否处于故障状态。具体的，在本申请的实施例中，如图3所示，所述启动方法包括：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，判断所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，如果所述氢气循环泵处于非故障状态，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点，则采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

可选的，在本申请的一个实施例中，判断所述氢气循环泵是否处于故障状态的依据为：所述氢气循环泵在被采用正常启动策略启动后，是否反馈了错误码，如果所述氢气循环泵在被采用正常启动策略启动后反馈了错误码，则表明所述氢气循环泵处于故障状态，如果所述氢气循环泵在被采用正常启动策略启动后未反馈错误码，则表明所述氢气循环泵处于非故障状态，但本申请对此不做限定，具体视情况而定。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在停止启动所述氢气循环泵后，该方法还包括：对所述氢气循环泵进行故障处理。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在本申请的另一个实施例中，如图4所示，所述启动方法包括：先获取所述氢气循环泵的当前状态；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果没有启动成功，获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，就采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括所述氢气循环泵处于非故障状态。在本申请实施例中，所述启动方法还包括：判断所述氢气循环泵是否处于故障状态。具体的，在本申请的实施例中，如图5所示，所述启动方法包括：先获取所述氢气循环泵的当前状态；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果没有启动成功，判断所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，如果所述氢气循环泵处于非故障状态，获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，就采用低温启动策略启动氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述启动方法还可以在采用正常启动策略或低温启动策略之前，先人为的检测所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，并对所述氢气循环泵进行故障处理。本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

相应的，在本申请还提供了一种氢气循环泵的启动装置，应用于上述任一实施例所提供的启动方法。具体的，如图6所示，所述启动装置100包括：温度传感器101和控制元件102，其中，所述温度传感器101用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度；

所述控制元件102用于在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；

其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制元件还用于：在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，所述氢气循环泵所处环境的温度不满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

具体的，在本申请实施例中，所述控制元件用于在所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；在所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点时，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述控制元件还用于获取所述氢气循环泵的当前状态和所述温度传感器检测到的氢气循环泵所处环境的温度，在本申请实施例中，所述控制元件可以同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，也可以不同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制元件用于执行给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令时，具体用于：同时给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令；在本申请的另一个实施例中，所述控制元件用于执行给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令时，具体用于：依次给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，可选的，在本申请的一个实施例中，所述控制元件用于执行给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令时，还可以具体用于：先给所述氢气循环泵发送抖动指令，再给所述氢气循环泵发送启动指令，本申请对此并不做限定；在本申请的其他实施例中控制元件也可以先发送启动指令，然后再发送抖动指令，具体视情况而定。

需要说明的是，在氢气循环泵启动之前，所述控制元件用于执行给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令时，可以具体用于持续给所述氢气循环泵发送所述抖动指令和所述启动指令，也可以具体用于按照预设的时间间隔给所述氢气循环泵发送所述抖动指令和启动指令，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

还需要说明的是，因为氢气循环泵的叶轮在低温下被冻住，所以在所述氢气循环泵抖动过程中，氢气循环泵的叶轮抖动的角度取决于破冰的进度，破冰越多，叶轮可以抖动的角度越大，具体的，在本申请的一个实施例中，控制元件用于执行控制氢气循环泵抖动时具体用于：控制氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动，其中，预设角度可以按照实际情况进行设定，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，控制元件用于执行控制氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动时具体用于：调节氢气循环泵的电流和频率使所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行快速抖动。

需要说明的是，所述氢气循环泵抖动的速度取决于阻力矩T的大小，具体公式为T＝J*dw/dt，其中T为阻力矩，J为叶轮的转动惯量，w为叶轮的转动角速度，t为转动时间。

本申请实施例所提供的氢气循环泵的启动装置中，所述控制元件在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，直至所述氢气循环泵启动。由此可见，本申请实施例所提供的启动装置，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动。

而且，由于本申请中的启动装置，通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，来实现氢气循环泵在低温环境下的启动，无需借助额外的加热器件，从而降低了所述氢气循环泵的启动装置的成本，进而降低了包括该启动装置的燃料电池系统的成本，同时还降低了燃料电池系统的功率。

另外，由于本申请中的启动装置，无需在低温环境下停止运行氢气循环泵，因此，不会影响燃料电池的效率和降低氢气的利用率，提高了燃料电池系统的经济性。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制元件包括燃料电池系统控制中心和氢气循环泵控制器，所述燃料电池系统控制中心用于获取所述氢气循环泵的当前状态，所述氢气循环泵控制器用于执行在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，即所述氢气循环泵控制器用于控制氢气循环泵的抖动和运转。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心还用于获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；在本申请其他实施例中还可以由其他元件(例如所述氢气循环泵控制器)获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，所述燃料电池系统控制中心可以同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，也可以不同时获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

下面以所述燃料电池系统控制中心用于获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度为例，继续进行描述。

可选的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心用于执行获取所述氢气循环泵的当前状态时，具体用于：实时获取所述氢气循环泵的当前状态；在本申请的另一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心用于执行获取所述氢气循环泵的当前状态时，具体用于：按照第一预设频率获取所述氢气循环泵的当前状态；本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

同理，在本申请的一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心用于执行获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度时，具体用于：实时获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；在本申请的另一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心用于执行获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度时，具体用于：按照第二预设频率获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，在本申请实施例中，如果所述燃料电池系统控制中心用于按照第一预设频率获取所述氢气循环泵的当前状态，按照第二预设频率获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，所述第一预设频率和所述第二预设频率可以相同，也可以不同，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述温度传感器用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度包括：所述温度传感器用于实时检测所述氢气循环泵所处环境的温度；在本申请的另一个实施例中，所述温度传感器用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度包括：所述温度传感器按照第三预设频率检测所述氢气循环泵所处环境的温度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

还需要说明的是，在本申请的一个实施例中，如果所述燃料电池系统控制中心用于执行获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度时，具体用于：按照第二预设频率获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，所述温度传感器用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度时，具体用于：按照第三预设频率检测所述氢气循环泵所处环境的温度，所述第二预设频率和所述第三预设频率可以相同，也可以不同，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述燃料电池系统控制中心还用于判断所述氢气循环泵的当前状态是否满足第一条件，以及所述氢气循环泵所处环境的温度是否满足第二条件；在本申请其他实施例中还可以由其他元件(例如氢气循环泵控制器)判断所述氢气循环泵的当前状态是否满足第一条件，以及所述氢气循环泵所处环境的温度是否满足第二条件，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

下面以燃料电池系统控制中心还用于判断所述氢气循环泵的当前状态是否满足第一条件，以及所述氢气循环泵所处环境的温度是否满足第二条件为例，继续进行描述。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括所述氢气循环泵在启动指令下无法启动。在本申请实施例中，所述控制元件还用于在给所述氢气循环泵发送抖动指令之前，还用于：在所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态时，给所述氢气循环泵发送启动指令。

具体的，在本申请一个实施例中，所述控制元件具体用于：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制元件还用于：在所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，而所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点时，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

具体的，在本申请的实施例中，所述控制元件具体用于：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点，则采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括所述氢气循环泵处于非故障状态，在本申请实施例中，所述控制元件还用于判断所述氢气循环泵是否处于故障状态。具体的，在本申请的实施例中，所述控制元件具体用于：获取所述氢气循环泵的当前状态和温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，且所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，先采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果启动不成功，判断所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，如果所述氢气循环泵处于非故障状态，再采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述氢气循环泵所处环境的温度不低于水的熔点，则采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，启动所述氢气循环泵。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述控制元件用于执行判断所述氢气循环泵是否处于故障状态的依据为：在所述氢气循环泵被采用正常启动策略启动后，所述控制元件是否接收到了所述氢气循环泵反馈的错误码，如果在所述氢气循环泵被采用正常启动策略启动后，所述控制元件接收到了所述氢气循环泵反馈的错误码，则确定所述氢气循环泵处于故障状态，如果在所述氢气循环泵被采用正常启动策略启动后，所述控制元件未接收到所述氢气循环泵反馈的错误码，则确定所述氢气循环泵处于非故障状态，但本申请对此不做限定，具体视情况而定。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制元件在停止启动所述氢气循环泵后，还用于：对所述氢气循环泵进行故障处理。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在本申请的另一个实施例中，所述控制元件具体用于：先获取所述氢气循环泵的当前状态；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果没有启动成功，获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，就采用低温启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一条件还包括所述氢气循环泵处于非故障状态，在本申请实施例中，所述控制元件还用于判断所述氢气循环泵是否处于故障状态。具体的，在本申请的实施例中，所述控制元件具体用于：先获取所述氢气循环泵的当前状态；如果所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，采用正常启动策略启动所述氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送启动指令，不发送抖动指令，如果没有启动成功，判断所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，如果所述氢气循环泵处于非故障状态，获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度，如果所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点，就采用低温启动策略启动氢气循环泵，即给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述控制元件还可以在采用正常启动策略或低温启动策略之前，采用其他方法检测所述氢气循环泵是否处于故障状态，如果所述氢气循环泵处于故障状态，则停止启动所述氢气循环泵，并对所述氢气循环泵进行故障处理。本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

相应的，在本申请还提供了一种燃料电池系统，如图7所示，所述燃料电池系统包括：

燃料电池200、氢气循环泵300、位于所述燃料电池200与所述氢气循环泵300之间的出气通路400、位于所述氢气循环泵300与所述燃料电池200之间的进气通路500以及所述氢气循环泵300的启动装置100；其中，

所述氢气循环泵300用于将所述燃料电池200出气口输出至所述出气通路400中的气体经所述进气通路500输送给所述燃料电池200的进气口，即氢气循环泵用于实现氢气循环使用。

所述氢气循环泵的启动装置100为上述任一实施例所提供的启动装置，具体用于在所述氢气循环泵300的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵300所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵300发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵300启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵300抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵300启动；其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵300的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵300所处环境的温度低于水的熔点。

本申请实施例所提供的燃料电池系统，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动，且无需借助额外的加热器件，从而降低了所述燃料电池系统的成本，同时还降低了燃料电池系统的功率。

另外，本申请中的燃料电池系统，无需在低温环境下停止运行氢气循环泵，因此，不会影响燃料电池的效率和降低氢气的利用率，提高了燃料电池系统的经济性。

需要说明的是，上述燃料电池系统中的燃料电池的出气口输出的气体的湿度比较大，在低温环境下，容易使所述氢气循环泵结较厚的冰，使得氢气循环泵上的冰不容易碎除。

针对上述问题，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图8所示，所述燃料电池系统还包括：位于所述出气通路400上的分水器600，所述分水器600用于将燃料电池200的出气口输出的气体中的水和气分离开来，分离后的气体输入到氢气循环泵300的进气口，以降低所述氢气循环泵上的结冰量，从而降低碎除所述氢气循环泵上冰的难度。

综上，本申请实施例所提供的氢气循环泵的启动方法、启动装置及燃料电池系统，可以通过控制所述氢气循环泵抖动进行碎冰，将氢气循环泵的泵头与壳体之间的冰碎除，以解决所述氢气循环泵被位于其间隙内的冰卡死的问题，实现氢气循环泵在低温环境下的启动，且无需借助额外的加热器件，从而降低了所述氢气循环泵的启动成本，进而降低了所述氢气循环泵的启动装置以及所述燃料电池系统的成本，同时还降低了燃料电池系统的功率。

另外，氢气循环泵的启动方法、启动装置及燃料电池系统，无需在低温环境下停止运行氢气循环泵，因此，不会影响燃料电池的效率和降低氢气的利用率，提高了燃料电池系统的经济性。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种氢气循环泵的启动方法，其特征在于，包括：

获取所述氢气循环泵的当前状态；

获取温度传感器检测的所述氢气循环泵所处环境的温度；

如果所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；

其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

2.根据权利要求 1 所述的启动方法，其特征在于，所述抖动指令用于调节氢气循环泵的电流和频率，以使所述氢气循环泵的叶轮按照预设角度进行抖动。

3.一种氢气循环泵的启动装置，其特征在于，包括：温度传感器和控制元件，其中，所述温度传感器用于检测所述氢气循环泵所处环境的温度；

所述控制元件用于在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动；

其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

4.根据权利要求 3 所述的启动装置，其特征在于，所述控制元件包括燃料电池系统控制中心和氢气循环泵控制器，所述燃料电池系统控制中心用于获取所述氢气循环泵的当前状态，所述氢气循环泵控制器用于执行在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动。

5.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：燃料电池、氢气循环泵、位于所述燃料电池与所述氢气循环泵之间的出气通路、位于所述氢气循环泵与所述燃料电池之间的进气通路以及所述氢气循环泵的启动装置；其中，

所述氢气循环泵用于将所述燃料电池出气口输出至所述出气通路中的气体经所述进气通路输送给所述燃料电池的进气口；

所述氢气循环泵的启动装置用于在所述氢气循环泵的当前状态满足第一条件，且所述氢气循环泵所处环境的温度满足第二条件时，给所述氢气循环泵发送抖动指令和启动指令，直至所述氢气循环泵启动，所述抖动指令用于控制所述氢气循环泵抖动，所述启动指令用于控制所述氢气循环泵启动，其中，所述第一条件包括：所述氢气循环泵的当前状态为非启动状态，所述第二条件包括：所述氢气循环泵所处环境的温度低于水的熔点。

6.根据权利要求 5 所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：位于所述出气通路上的分水器。

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