CN111180765B - 用于燃料电池的冷启动控制系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于燃料电池的冷启动控制方法。该方法包括确定是否满足启动时的冷启动状态；并且当满足冷启动状态时，估计解冻燃料电池堆内的冻结水分所需的解冻能量。基于估计的解冻能量计算高压电池的解冻控制SOC。当高压电池的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，通过使用具有从高压电池接收的电力的加热器来加热用于冷却燃料电池堆的冷却水管线内的冷却水。

Description

用于燃料电池的冷启动控制系统和控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池的冷启动控制系统和控制方法，更具体地，涉及一种通过使用冷却水加热器加热燃料电池的冷却水来解冻存在于燃料电池堆中的冻结水分的技术。
背景技术
燃料电池通过使用分别从氢气供应装置和空气供应装置供应的氢和氧的氧化还原反应将化学能转换成电能。燃料电池包括用于产生电能的燃料电池堆、用于冷却燃料电池的冷却系统等。特别地，氢气被供应到燃料电池堆的阳极侧，并且在阳极处发生氢气的氧化反应以产生氢离子(质子)和电子，并且此时产生的氢离子和电子分别通过电解质膜和隔板移动到阴极。在阴极中，通过电化学反应产生水，该电化学反应涉及从阳极移动的氢离子和电子以及空气中的氧气，通过电子的流动产生电能。
然而，通过反应产生的水分存在于燃料电池堆内，并因此，在燃料电池堆的发电停止的状态下暴露于零下温度，燃料电池堆内的水分冻结。因此，已经研究了与燃料电池堆的冷启动控制相关的策略。研究了根据现有技术的冷启动控制，以通过燃料电池堆中的低效率操作使发热量最大化，从而解冻燃料电池堆内的冻结水分。然而，根据现有技术中的冷启动控制，基于使发热量最大化的低效率操作，通过不必要地消耗氢气来降低燃料效率，并且当在存在冻结水分的状态下操作时，燃料电池堆的耐久性存在致命问题。
作为背景解释的前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并不意味着其落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
本发明提供了一种通过使用高压电池的电力操作加热器来加热燃料电池的冷却水从而解冻存在于燃料电池堆内的冻结水分的技术。
一种用于实现该目的的根据本发明的用于燃料电池的冷启动控制系统可包括：燃料电池堆；用于冷却燃料电池堆的冷却水管线，冷却水在其中循环；加热器，其设置在冷却水管线上，并配置为通过接收高压电池的电力来加热冷却水；以及控制器，其配置为确定是否满足启动时的冷启动状态，估计解冻燃料电池堆内的冻结水分所需的解冻能量，基于估计的解冻能量计算高压电池的解冻控制充电状态(SOC)，以及当高压电池的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用加热器加热冷却水。
用于燃料电池的冷启动控制系统可进一步包括：冷却水泵，其设置在冷却水管线上，并配置为提供使冷却水循环的动力，并且控制器可配置为在冷却水泵被驱动时，基于冷却水的温度确定是否满足冷启动状态。用于燃料电池的冷启动控制系统可进一步包括：冷却水泵，其设置在冷却水管线上，并配置为提供使冷却水循环的动力，并且控制器可配置为当冷却水泵被驱动时，在加热器加热冷却水时，基于冷却水的温度变化量估计解冻能量。
用于燃料电池的冷启动控制系统可进一步包括：散热单元，其从加热器和燃料电池之间的冷却水管线分支出，并与加热器并联连接，以绕过和连接加热器；以及控制阀，其设置在冷却水管线上的加热器与散热单元之间的分支点或连接点处。控制阀可配置为调节流过加热器或散热单元的冷却水的流量，并且，控制器可配置为操作控制阀以防止冷却水流过散热单元，直到加热器对冷却水的加热终止。
一种用于实现该目的的根据本发明的用于燃料电池的冷启动控制方法可包括：确定是否满足启动时的冷启动状态；当冷启动状态满足时，估计解冻燃料电池堆内的冻结水分所需的解冻能量；基于估计的解冻能量，计算高压电池的解冻控制充电状态(SOC)；以及当高压电池的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用具有从高压电池接收的电力的加热器来加热用于冷却燃料电池堆的冷却水管线内的冷却水。
确定是否满足冷启动状态的操作可包括：当配置为在冷却水管线内循环冷却水的冷却水泵被驱动时，基于冷却水的温度确定是否满足冷启动状态。估计解冻能量的操作可包括：当配置为在冷却水管线内循环冷却水的冷却水泵被驱动时，当冷却水通过从高压电池接收的电力而由加热器加热时，根据冷却水的温度变化量估计解冻能量。
此外，估计解冻能量的操作可包括：通过将根据加热器的加热，加热器所消耗的电力量除以冷却水的温度变化量，再乘以冷却水的当前温度与解冻完成温度之间的温度差，来估计解冻能量。计算所述高压电池的解冻控制SOC的操作可包括：基于估计的解冻能量，通过将需要燃料电池发电的高压电池的参考SOC与高压电池的SOC变化量相加来计算高压电池的解冻控制SOC。
在加热冷却水时，加热器可配置为加热冷却水直到估计的解冻能量被消耗。此外，加热冷却水的操作可包括阻止(blocking)燃料电池发电，直到加热器对冷却水的加热终止。用于燃料电池的冷启动控制方法可进一步包括：通过比较冷却水的当前温度和加热冷却水后的解冻完成温度来确定解冻是否完成。
根据本发明的燃料电池的冷启动控制系统和控制方法，能够在解冻燃料电池堆内的冻结水分之后使燃料电池产生电力，从而防止由于低效率的操作而降低燃料效率。此外，可防止由于低效率操作导致的耐久性的劣化，从而提高燃料电池堆的耐久性。此外，当高压电池的SOC等于或小于解冻控制SOC时，可通过执行解冻操作来使不必要的解冻操作最小化。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的燃料电池的冷启动控制系统的框图；
图2是根据本发明示例性实施例的燃料电池的冷启动控制方法的流程图；以及
图3是示出根据本发明示例性实施例的基于燃料电池系统的操作模式的高压电池的SOC的曲线图。
具体实施方式
可以理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车的客车、卡车、各种商用车辆；包括各种艇、船只的船舶，航空器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动车辆。
虽然示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应理解，示例性过程也可以由一个或多个模块执行。另外，应理解术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块，以执行下面进一步说明的一个或多个过程。
此外，本发明的控制逻辑可以体现为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
本文所使用的术语仅用于说明特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有的组合。
除非特别说明或从上下文明显可见，如本文所使用的，词语“约”应理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文另外明确，否则本文提供的所有数值均由词语“约”修饰。
在说明书或申请中公开的本发明的示例性实施例的具体结构或功能描述仅出于描述根据本发明的示例性实施例的目的而给出。并且可以以各种形式实施根据本发明的示例性实施例，并且不应将其解释为限于说明书或申请中描述的实施例。本发明的示例性实施例可以进行各种改变和修改，并因此将在附图中示出并在说明书或申请中描述特定实施例。然而，应当理解的是，并不旨在将根据本发明的概念的示例性实施例限于特定公开的形式，而是包括落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替换。
术语“第一”和/或“第二”等可以用于描述各种元件，但这些元件不应限于该词语。这些词语仅用于将一元件与另一元件区分开。例如，在不脱离根据本发明的概念的权利要求情况下，第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。应当理解，当一元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件的情况下，其可以“直接连接”或“耦合”到另一元件，或者可以在它们之间存在其他元件。相反，应该理解，在一元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件的情况下，在任何配置元件之间不存在其他元件。描述结构元件之间关系的其他表达，例如，“在…之间”和“直接在…之间”或“相邻”和“直接相邻”，应该以与上述相同的方式解释。
除非以不同方式定义，否则这里使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解，诸如在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义。除非在本申请中明确定义，否则不应将这些术语解释为具有理想或过于正式的含义。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。附图中示出的相同附图标记表示相同的元件。
图1是根据本发明示例性实施例的用于燃料电池的冷启动控制系统的框图。参照图1，根据本发明示例性实施例的用于燃料电池的冷启动控制系统可包括燃料电池堆10；冷却水管线40，其在冷却水在其中循环的同时冷却燃料电池堆10，同时冷却水在其中循环；加热器60，其设置在冷却水管线40上，并配置为通过接收高压电池30的电力来加热冷却水；以及控制器90，其配置为确定是否满足启动时的冷启动状态，估计解冻燃料电池堆10内的冻结水分所需的解冻能量，基于估计的解冻能量计算高压电池30的解冻控制充电状态(SOC)，以及当高压电池30的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时使用加热器60加热冷却水。
燃料电池堆10接收氢气和空气，并且可通过其中发生的化学反应产生电能。通过氢气和氧气之间的化学反应在燃料电池堆10中产生水，并且当在燃料电池堆10停止发电的状态下暴露于零下温度时，保留在燃料电池堆10内的水分会冻结。燃料电池堆10可配置为通过可连接高压电池30的主总线端子向电动机20供电。高压电池30可配置为将充电能量供应给电动机20。高压电池30可使用燃料电池的发电电力进行充电，或者可使用外部充电装置进行充电。
此外，控制器90可以是燃料电池车辆控制单元(FCU)的一部分，例如电子控制单元(ECU)，或者可以是燃料电池车辆控制单元(FCU)的下位控制器(lower controller)。高压电池30可通过双向高压直流(DC)转换器(BHDC)或DC转换器连接到主总线端子。此外，高压电池30的充电量可由电池管理系统(BMS)31监控，并且如稍后将描述的，连接到BMS31的控制器90可配置为保持高压电池30的充电量。
燃料电池堆10可连接到冷却水管线40，并因此冷却水管线40内的冷却水可在其中循环的同时被冷却。冷却水可以是各种制冷剂，例如水和空气。由于通过化学反应在燃料电池堆10内部产生热量，因此冷却水可循环通过冷却水管线40以冷却燃料电池堆10。冷却水管线40可包括配置为加热冷却水的加热器60。加热器60可配置为接收高压电池30的电力以加热冷却水管线40中的冷却水。特别地，由于燃料电池堆10在适当的温度范围内具有高效率，因此需要对冷却水的温度进行加热，当燃料电池在冷启动状态下产生电力时，其工作效率低，并且其耐久性劣化。
用于燃料电池的冷启动控制系统可进一步包括冷却水泵50，其设置在冷却水管线40上并配置为提供使冷却水循环的动力。冷却水泵50可配置为泵送冷却水以使冷却水管线40内的冷却水在燃料电池堆10内循环。用于燃料电池的冷启动控制系统可进一步包括散热单元70，其从加热器60和燃料电池之间的冷却水管线40分支出并与加热器60并联连接以绕过并连接加热器60；以及控制阀80，其设置在冷却水管线40上的加热器60和散热单元70之间的分支点或连接点处，并配置为调节流过加热器60或散热单元70的冷却水的流量。
特别地，散热单元70可与加热器60并联连接，并因此，从燃料电池堆10排出的冷却水可供应到加热器60和散热单元70中的任何一个。散热单元70可配置为冷却冷却水，并且加热器60可配置为加热冷却水，并因此，就彼此相对的操作而言，散热单元70和加热器60可彼此并联地连接。散热单元70可以是配置为与外部空气交换热量的散热器等，并且可进一步包括散热风扇，该散热风扇配置为从散热器的外部向散热器供应外部空气。
控制阀80可以是设置在冷却水管线40上的加热器60和散热单元70之间的分支点或连接点处的三通阀，并且可配置为将冷却水管线40的冷却水供应到加热器60或将冷却水供应到散热单元70。控制器90可配置为操作控制阀80以防止冷却水流到散热单元70，直到加热器60对冷却水的加热结束。换句话说，控制器80可配置为操作控制阀80以阻止冷却水供应到散热单元70，而是仅供应到加热器60。控制器90的具体操作将在稍后结合控制方法进行描述。
图2是根据本发明示例性实施例的用于燃料电池的冷启动控制方法的流程图。以下描述的方法可由控制器90执行。进一步参照图2，根据本发明示例性实施例的用于燃料电池的冷启动控制方法可包括：确定是否满足启动时的冷启动状态(S200)；当满足冷启动状态时，估计解冻燃料电池堆10内的冰冻(例如，冻结)水分所需的解冻能量(S300)；基于估计的解冻能量，计算高压电池30的解冻控制充电状态(SOC)(S400)；以及，当高压电池30的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用配置为从高压电池30接收电力的加热器60对用于冷却燃料电池堆10的冷却水管线40内的冷却水进行加热(S500)。
因此，在使用高压电池30的电力通过加热器60加热冷却水之后燃料电池可发电。特别地，由于直到燃料电池发电之前，电动机20应该仅由高压电池30的电力驱动，则本发明的高压电池30可以是使用外部充电设备充电的插电式混合动力电动车辆(PHEV)的类型。高压电池30的充电状态(SOC)表示为高压电池30的充电量，并且可以是表示充电量的比率的处于0和1之间值。换句话说，完全充电时SOC的值为1，并且完全放电时SOC的值为0。
确定是否满足冷启动状态(S200)的操作可包括当燃料电池车辆启动时或当燃料电池系统生成为ON信号时确定冷启动状态。可使用燃料电池堆10的温度来确定冷启动状态。然而，不是直接测量燃料电池堆10的内部温度，而是可以通过测量从燃料电池堆10排出的燃料电池堆10的出口处的冷却水的温度来间接地测量燃料电池堆10的温度。温度传感器可设置在冷却水管线40上的燃料电池堆10的出口侧。
具体地，可在驱动冷却水泵50(S100)的状态下基于冷却水的温度来确定是否满足冷启动状态，该冷却水泵50配置为使冷却水管线40内的冷却水循环。此外，通过利用冷却水泵50将冷却水循环到燃料电池堆10的状态下的冷却水的温度，可确定水分是否在燃料电池堆10内冻结。例如，当燃料电池堆10的出口侧的冷却水温度约为0℃或更低时，可确定满足冷启动状态。结果，可确定燃料电池堆10是否存在冻结水分，从而更准确地确定冷启动状态。为了更准确地确定，可在驱动冷却水泵50后经过特定时间量(例如，5秒)之后，确定冷启动状态。
此外，估计解冻能量(S300)的操作可包括：在驱动冷却水泵50的状态下，当加热器60通过接收高压电池30的电力加热冷却水时，基于冷却水的温度变化量来估计解冻能量，该冷却水泵50配置为使冷却水在冷却水管线40内循环。冷却水可通过操作加热器60预定时间段或向加热器60提供预定量的电力来加热。此外，可在驱动冷却水泵50的状态下测量冷却水的温度变化量。具体地，可在燃料电池堆10的出口侧测量冷却水的温度变化量。可以通过将根据加热器60的加热，关于冷却水的温度变化量ΔTc而言加热器60所消耗的电力量(P×t)乘以冷却水的当前温度T与解冻完成温度Tt之间的温度差来估计解冻能量。换句话说，可使用以下等式来估计解冻能量。
其中，E表示解冻能量，P表示加热器60的消耗电力，t表示加热器60的加热时间，ΔTc表示冷却水的温度变化量，Tt表示解冻完成温度，T表示当前冷却水温度(在加热器60对冷却水加热之后)。
图3是示出根据本发明示例性实施例的燃料电池系统的操作模式的高压电池30的SOC的曲线图。进一步参照图3，燃料电池系统的操作模式可包括SOC消耗操作模式和SOC保持操作模式。SOC消耗操作模式包括在高压电池30放电时消耗SOC以向电动机20等供电，并且燃料电池可以不发电。SOC保持操作模式包括保持高压电池30的SOC，其中重复进行高压电池30的充电和放电。
当进入SOC保持操作模式时，可以使用由燃料电池产生的电力对高压电池30充电。在SOC保持操作模式中，高压电池30和燃料电池两者向电动机20等供电。控制器90可配置为在BMS 31监控高压电池30的SOC的同时操作燃料电池系统。具体地，当高压电池30的SOC达到参考SOC时，控制器90可配置为在SOC保持操作模式下操作燃料电池系统。换句话说，当高压电池30的SOC达到参考SOC时，控制器90可配置为通过操作燃料电池在燃料电池中产生电力。
参考SOC是在高压电池30执行部分充电或放电的同时被充电到支撑燃料电池的发电电力的充电量，并且可以是基于高压电池30的容量的在控制器90中的预定值。再次参照图2，计算高压电池30的解冻控制SOC(S400)的操作可包括将根据估计的解冻能量的高压电池30的SOC变化量与需要燃料电池发电的高压电池30的参考SOC相加来计算高压电池30的解冻控制SOC。例如，高压电池30的参考SOC可以是高压电池30的最大充电量的20％或30％。
高压电池30的解冻控制SOC可通过将根据估计的解冻能量的高压电池30的SOC变化量与高压电池30的参考SOC相加来计算，如下式。结果，可在操作燃料电池之前完成燃料电池堆10的解冻。
解冻控制SOC＝参考SOC+ΔSOC
具体地，根据估计的解冻能量E的高压电池30的SOC变化量(ΔSOC)可通过以下等式计算。
其中，ΔSOC指的是高压电池30的SOC变化量，Q指的是电池的容量，E指的是解冻能量，以及Vbat指的是高压电池30的电压。高压电池30的电压Vbat在高压电池30的SOC变化最小的持续时间内最小程度地变化，因此，可以将电压计算为固定值。电池容量可以是电流量[C]。
冷却水的加热(S500)的操作可包括：当高压电池30的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用加热器60加热冷却水。换句话说，当在高压电池30的SOC足够高的状态下不需要燃料电池工作时，可以不执行解冻操作。结果，能够避免不必要的解冻操作，从而使功耗最小化。
在加热冷却水(S500)中，加热器60可配置为加热冷却水直到估计的解冻能量被消耗。换句话说，加热器60可配置为加热冷却水直到估计的解冻能量全部被消耗，并且当解冻能量全部被消耗时可停止解冻操作。具体地，冷却水的加热(S500)可配置为阻止燃料电池发电，直到加热器60对冷却水的加热终止。在加热器60对冷却水的加热终止之后，燃料电池开始发电，并且可操作燃料电池以在燃料电池的解冻操作完成之前不发电。结果，可防止燃料电池的低效率工作，并确保燃料电池堆10的耐久性。
冷却水的加热可包括操作加热器60直到估计的解冻能量全部被消耗，并且当加热器60消耗估计的解冻能量时，可确定燃料电池堆10的解冻完成。此外，在加热冷却水(S500)之后，用于燃料电池的冷却水控制方法可进一步包括通过比较冷却水的当前温度和解冻完成温度来确定解冻是否完成(S600)。确定解冻是否完成(S600)的操作可包括通过比较冷却水的当前温度和在加热器60的加热终止的状态下的解冻完成温度来再次确认解冻是否完成。因此，基于由于外部环境因素等导致燃料电池堆10的解冻未完成的可能性，可再次确认解冻是否完成。
根据诸如冷却水管线40等系统特性，可将解冻完成温度预先确定为正温度。当燃料电池出口侧的冷却水温度等于或大于解冻完成温度时，可确定燃料电池堆10的解冻完成，从而终止冷启动控制。在冷启动控制终止之后，控制器90可配置为开始燃料电池堆10的发电。
尽管已经示出并描述了本发明的特定示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求提供的本发明的技术精神限制范围内，可以对本公开进行各种改进和变化。

Claims (12)

1.一种用于燃料电池的冷启动控制系统，包括：
燃料电池堆；
用于冷却所述燃料电池堆的冷却水管线，冷却水在其中循环；
加热器，其设置在所述冷却水管线上，并配置为通过接收高压电池的电力来加热冷却水；以及
控制器，其配置为确定是否满足启动时的冷启动状态，估计解冻所述燃料电池堆内的冻结水分所需的解冻能量，基于估计的解冻能量计算所述高压电池的解冻控制充电状态SOC，以及当所述高压电池的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用所述加热器加热冷却水，
其中，解冻控制SOC＝参考SOC+ΔSOC，其中，参考SOC是在所述高压电池执行部分充电或放电的同时被充电到支撑所述燃料电池的发电电力的充电量并且是基于所述高压电池的容量的预定值，ΔSOC是根据估计的解冻能量的所述高压电池的SOC变化量。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的冷启动控制系统，进一步包括：
冷却水泵，其设置在所述冷却水管线上，并配置为提供使冷却水循环的动力，
其中，所述控制器配置为在所述冷却水泵被驱动时，基于冷却水的温度确定是否满足所述冷启动状态。
3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的冷启动控制系统，进一步包括：
冷却水泵，其设置在所述冷却水管线上，并配置为提供使冷却水循环的动力，
其中，所述控制器配置为当所述冷却水泵被驱动时，在所述加热器加热冷却水时，基于所述冷却水的温度变化量估计解冻能量。
4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的冷启动控制系统，进一步包括：
散热单元，其从所述加热器和所述燃料电池之间的所述冷却水管线分支出，并与所述加热器并联连接，以绕过和连接所述加热器；以及
控制阀，其设置在所述冷却水管线上的所述加热器与所述散热单元之间的分支点或连接点处，并配置为调节流过所述加热器或所述散热单元的冷却水的流量，
其中，所述控制器配置为操作所述控制阀以防止冷却水流过所述散热单元，直到所述加热器对冷却水的加热终止。
5.一种用于燃料电池的冷启动控制方法，包括：
由控制器确定是否满足启动时的冷启动状态；
当冷启动状态满足时，由所述控制器估计解冻燃料电池堆内的冻结水分所需的解冻能量；
基于估计的解冻能量，由所述控制器计算高压电池的解冻控制充电状态SOC；以及
当所述高压电池的当前SOC等于或小于解冻控制SOC时，使用具有从所述高压电池接收的电力的加热器由所述控制器来加热用于冷却所述燃料电池堆的冷却水管线内的冷却水，
其中，解冻控制SOC＝参考SOC+ΔSOC，其中，参考SOC是在所述高压电池执行部分充电或放电的同时被充电到支撑所述燃料电池的发电电力的充电量并且是基于所述高压电池的容量的预定值，ΔSOC是根据估计的解冻能量的所述高压电池的SOC变化量。
6.根据权利要求5所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，确定是否满足所述冷启动状态的操作包括：
当配置为在所述冷却水管线内循环冷却水的冷却水泵被驱动时，基于冷却水的温度，由所述控制器确定是否满足所述冷启动状态。
7.根据权利要求5所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，估计解冻能量的操作包括：
当配置为在所述冷却水管线内循环冷却水的冷却水泵被驱动时，当冷却水通过从所述高压电池接收的电力由所述加热器加热时，基于冷却水的温度变化量，由所述控制器估计解冻能量。
8.根据权利要求7所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，估计解冻能量的操作包括：
通过将根据加热器的加热，加热器所消耗的电力量除以冷却水的温度变化量，再乘以冷却水的当前温度与解冻完成温度之间的温度差，由所述控制器来估计解冻能量。
9.根据权利要求5所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，计算所述高压电池的解冻控制SOC的操作包括：
基于估计的解冻能量，通过将需要所述燃料电池的发电的所述高压电池的参考SOC与所述高压电池的SOC变化量相加，由所述控制器来计算所述高压电池的解冻控制SOC。
10.根据权利要求5所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，在加热冷却水时，所述加热器配置为加热冷却水直到估计的解冻能量被消耗。
11.根据权利要求10所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，其中，加热冷却水的操作包括阻止所述燃料电池发电，直到所述加热器对冷却水的加热终止。
12.根据权利要求5所述的用于燃料电池的冷启动控制方法，进一步包括：
通过比较所述冷却水的当前温度和加热冷却水后的解冻完成温度，由所述控制器来确定解冻是否完成。
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