CN111584902A - 一种燃料电池系统及其吹扫方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种燃料电池系统及其吹扫方法，该吹扫方法中，在整车关机前对燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫，避免该电堆在关机后到唤醒时间结束前受到损伤；当达到唤醒时间时，若该电堆温度小于等于吹扫温度阈值，则对该电堆进行吹扫；在此之后，每间隔第一预设时间唤醒满足第一温度条件的燃料电池系统，在唤醒后且满足第二温度条件的情况下使该系统上高压电并对该电堆进行吹扫，直到该系统不满足第二温度条件为止，因此可以避免该系统在多种环境下遭受损伤，提高了该系统的环境适应性；并且还减少了该系统在较低温度时的吹扫时间，以及降低了整车关机时的氢消耗量。

Description

一种燃料电池系统及其吹扫方法
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种燃料电池系统及其吹扫方法。
背景技术
目前，燃料电池系统与传统发动机和动力电池相比，具有“零排放”的特点，即其生成产物只有液态水，不会对环境产生影响。
但是，在存放时，若环境温度较高，燃烧电池系统产生的液态水没有及时排出系统，则会使电堆因长期处于浸泡状态而损伤；若环境温度较低，燃烧电池系统产生的液态水没有及时排出系统，则容易结冰并会对膜电极造成损伤，甚至堵塞燃料电池的电堆流道，从而对燃料电池系统造成损伤。
因此，如何避免存放在不同环境下的燃料电池系统被损伤是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池系统及其吹扫方法，以保证存放在不同环境中的燃料电池系统不被损伤。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本申请一方面提供一种燃料电池系统的吹扫方法，应用于与整车控制系统通信连接的燃料电池系统的控制器，所述燃料电池系统的吹扫方法，包括：
在接收所述整车控制系统的关机命令后，设定唤醒时间并对所述燃料电池系统中的燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫；
当达到所述唤醒时间后，唤醒所述燃料电池系统，并判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值；
若所述燃料电池电堆的温度小于等于所述吹扫温度阈值，则计算预测环境温度，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫；再在满足第一温度条件的情况下，每间隔第一预设时间唤醒所述燃料电池系统，并在唤醒后且满足第二温度条件的情况下，使所述燃料电池系统上高压电，控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于当前预测环境温度吹扫要求的吹扫，直至所述燃料电池系统不满足所述第二温度条件为止。
可选的，所述第一温度条件为：所述预测环境温度大于所述燃料电池电堆的最低存放环境温度。
可选的，所述第二温度条件为：所述燃料电池系统的当前环境温度大于修正环境温度。
可选的，在所述每间隔第一预设时间唤醒所述燃料电池系统的步骤之后，还包括：
在唤醒后且不满足所述第二温度条件的情况下，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于最低存放环境温度吹扫要求的吹扫；
之后，每间隔第二预设时间唤醒所述燃料电池系统，并在唤醒后更新所述控制器里保存的前一周的最低环境温度值，直至当前预测环境温度等于所述最低存放环境温度或者接收到开机指令。
可选的，在计算预测环境温度，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫的步骤之后，还包括：
在不满足所述第一温度条件的情况下，停止对所述燃料电池系统的唤醒。
可选的，在所述判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值的步骤之后，还包括：
若所述燃料电池电堆的温度大于所述吹扫温度阈值，则根据所述燃料电池电堆的温度重新确定、更新所述唤醒时间，并返回执行所述当达到所述唤醒时间后，唤醒所述燃料电池系统，并判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值的步骤。
可选的，所述唤醒时间的计算公式为：
ts＝f(Tamin,Tstack,Ts)
其中，ts为所述唤醒时间；f为计算函数；Tamin为所述燃料电池电堆的最低存放环境温度；Tstack为所述燃料电池电堆的温度；Ts为所述吹扫温度阈值。
可选的，所述关机吹扫要求为：保证所述燃料电池系统中的零部件或者所述燃料电池电堆流道内的液态水全部排出所述燃料电池系统。
可选的，所述预测环境温度的计算公式为：
T＝min(Tamin_1w,Tamb)-Tp
其中，T为所述预测环境温度；min为最小值函数；Tamin_1w为所述控制器里保存的前一周的最低环境温度值；Tamb为所述当前环境温度；Tp为温度冗余保护值。
可选的，所述修正环境温度的计算公式为：
Tx＝(T+Tp/2)
其中，Tx为所述修正环境温度；T为所述当前预测环境温度；Tp为温度冗余保护值。
可选的，在执行任一步骤的同时或前后，还包括：
若接收到所述整车控制系统的开机命令，则先停止执行所述燃料电池系统的吹扫方法，之后再控制所述燃料电池系统启动。
本申请另一方面提供一种燃料电池系统，包括：控制器、系统检测模块、发电模块以及吹扫模块；其中：
所述吹扫模块的出风口与所述发电模块中燃料电池电堆相对，用于对所述燃料电池电堆进行吹扫；
所述系统检测模块的信号端与所述控制器的信号端相连，所述系统检测模块用于检测并输出燃料电池系统的当前环境温度、所述发电模块中燃料电池电堆的温度、所述燃料电池电堆的各单电池电压、所述燃料电池系统中各零部件的工作状态和所述燃料电池系统中各零部件的故障状态至所述控制器；
所述控制器的输出端与所述吹扫模块的控制端以及所述发电模块的控制端相连；所述控制器用于执行如本申请上一方面任一所述的燃料电池系统的吹扫方法。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种燃料电池系统及其吹扫方法。该燃料电池系统的吹扫方法应用于与整车控制系统通信连接的燃料电池系统的控制器。在本申请提供的吹扫方法中，在整车关机前对燃料电池系统中的燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫，避免燃料电池电堆在关机后到唤醒时间结束前受到损伤；在达到提前确定的唤醒时间并唤醒燃料电池系统后，若燃料电池电堆的温度小于等于自身的吹扫温度阈值，则计算预测环境温度，使燃料电池系统上高压电，对燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫，再在满足第一温度条件的情况下，每间隔第一预设时间唤醒燃料电池系统；并在唤醒后且，满足第二温度条件的情况下，使燃料电池系统上高压电，对燃料电池电堆进行当前预设环境温度要求的吹扫，直至燃料电池系统不满足第二温度条件为止，从而使得燃料电池电堆可以避免遭受因液态水浸泡或者因液态水凝固而带来损伤，进而保证了燃料电池电堆可以存放在不同环境下而不受到损伤，即本申请提供的燃料电池系统的吹扫方法提高了燃料电池系统的环境适应性。并且，在唤醒后且不满足第二温度条件的情况下，不再进行吹扫，从而减少了对存放于较低温度的燃料电池电堆进行吹扫的时间。另外，由于在整车关机后，仍会对燃料电池电堆进行吹扫，所以本申请提供的燃料电池系统的吹扫方法使得整车关机吹扫时的氢消耗更少，该方法更具经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，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，下面描述内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他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种燃料电池系统的吹扫方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的燃料电池系统的吹扫方法另一种实施方式的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的步骤S240的一种实施方式的流程示意图；
图4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5为本申请实施例提供的燃料电池系统的控制器的一种实施方式的结构示意图。
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作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。
在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了保证燃料电池系统存放在不同环境时均不会受到损坏，本申请实施例提供一种燃料电池系统的吹扫方法，应用于与整车控制系统通信连接的燃料电池系统的控制器，其具体流程如图1所示，具体包括以下步骤：
S110、在接收到整车控制系统的关机命令后，设定唤醒时间并对燃料电池系统中的燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫。
其中，唤醒时间为当燃料电池电堆存放于最低存放环境温度时，从开始计算唤醒时间时自身温度到其降低至自身的吹扫温度阈值所经历的时间。
需要说明的是，燃料电池电堆的吹扫温度阈值是在计算唤醒时间之前，根据实际情况预先确定的温度值；其作用为：在关机吹扫后，自身温度大于吹扫温度阈值的过程中，即使不对燃料电池系统的燃料电池电堆进行吹扫，也可以避免燃料电池系统的燃料电池电堆遭受因液态水浸泡或者因液态水凝固而带来损坏。
在实际应用中，通过将燃料电池电堆的最低存放环境温度、燃料电池电堆的温度和燃料电池电堆的吹扫温度阈值带入公式1-1，即可计算得到燃料电池系统的唤醒时间，公式1-1具体如下所示：
ts＝f(Tamin,Tstack,Ts)
其中，ts为燃料电池系统的唤醒时间；f为计算函数；Tamin为燃料电池电堆的最低存放环境温度；Tstack为燃料电池电堆的温度；Ts为燃料电池电堆的吹扫温度阈值。
需要说明的是，此时燃料电池电堆的温度Tstack为开始计算唤醒时间时燃料电池电堆的温度，可通过燃料电池系统中的系统检测模块对燃料电池电堆进行温度检测获得；而燃料电池电堆的最低存放环境温度Tamin是燃料电池系统的本身属性，在出厂时已确定，即燃料电池电堆的最低存放环境温度只与燃料电池系统本身有关，并且，燃料电池电堆的最低存放环境温度Tamin存储在燃料电池系统控制器内部的存储模块中。
需要注意的是，若燃料电池电堆所处的当前环境温度小于自身的最低存放环境温度，即燃料电池系统处于极端环境，则燃料电池系统的功能被破坏，因此尽量将燃料电池电堆存放在不低于自身最低存放环境温度的环境中，防止过低的温度对燃料电池系统造成不可逆的损坏。
另外，需要说明的是，公式1-1是通过对燃料电池系统的集成状态进行仿真设计和实验标定，并在燃料电池电堆的最低存放环境温度Tamin的状态下经多次实验获得。
其中，关机吹扫要求为预先设定的针对整车关机时的吹扫要求，具体为：吹扫完成后，需保证燃料电池系统中的零部件或者燃料电池电堆流道内的液态水全部从燃料电池系统排出。
S120、当达到唤醒时间后，唤醒燃料电池系统，并判断燃料电池电堆的温度是否大于燃料电池电堆的吹扫温度阈值。
在步骤S120中，燃料电池系统控制器利用自身内部的定时唤醒模块进行计时，并根据计时结束时定时唤醒模块发出的唤醒信号唤醒燃料电池系统燃料电池系统。
其中，燃料电池电堆的吹扫温度阈值为燃料电池系统对燃料电池电堆进行吹扫时燃料电池电堆的温度的临界温度值，即若燃料电池电堆的温度小于等于自身的吹扫温度阈值，则执行步骤S130。
S130、计算预测环境温度，并使燃料电池系统上高压电并控制燃料电池系统对燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫。
具体而言，通过将燃料电池系统的当前环境温度、温度冗余保护值和燃料电池系统控制器里保存的前一周的最低环境温度值代入公式1-2，即可计算得到预测环境温度，公式1-2具体为：
T＝min(Tamin_1w,Tamb)-Tp
其中，T为预测环境温度；min为最小值函数；Tamin_1w为燃料电池系统控制器里保存的前一周的最低环境温度值；Tamb为燃料电池系统的当前环境温度；Tp为温度冗余保护值。
需要说明的是，燃料电池系统的当前环境温度是通过燃料电池系统的系统检测模块对燃料电池系统所处当前环境进行温度检测获得的。
具体而言，使燃料电池系统上高压电的具体过程为：燃料电池系统的控制器先通过向整车控制系统输出第一电平的控制信号，唤醒整车控制系统；之后，燃料电池系统的控制器再通过整车控制系统控制整车的供电系统为燃料电池系统的高压零部件提供高压电，从而实现燃料电池系统上高压电。
需要说明的是，在燃料电池系统的控制器控制燃料电池系统对燃料电池电堆进行预测环境温度吹扫要求的吹扫过程中，需要燃料电池系统中的高压零部件保持正常工作，因此需要在燃料电池系统的控制器控制燃料电池系统对燃料电池电堆进行预测环境温度吹扫要求的吹扫之前，使燃料电池系统上高压电。
在实际应用中，预测环境温度吹扫要求可以根据燃料电池系统的预测环境温度查表1不同环境温度下的吹扫要求统计表获得；具体而言，吹扫要求可以包括：空入压力、空入流量、氢入压力、冷却液出口温度、电堆电流以及吹扫时间，详细数据可参见表1，此处不再一一赘述；另外，一般情况下，表1不同环境温度下的吹扫要求统计表存储在燃料电池系统控制器内部的存储模块中。
表1不同环境温度下的吹扫要求统计表
Figure BDA0002508538330000071
Figure BDA0002508538330000081
S140、判断燃料电池系统是否满足第一温度条件。
其中，第一温度条件为预测环境温度大于燃料电池电堆的最低存放环境温度。
需要说明的是，最低环境温度值是继续唤醒燃料电池系统时预测环境温度的临界温度值，若预测环境温度大于燃料电池电堆的最低存放环境温度，即燃料电池系统满足第一温度条件，则执行步骤S150。
S150、间隔第一预设时间唤醒燃料电池系统。
在步骤S150中，燃料电池系统的控制器仍利用自身内部的定时唤醒模块完成第一预设时间的计时，并根据计时结束时定时唤醒模块发出的唤醒信号再次唤醒燃料电池系统。
其中，第一预设时间为根据实际情况预先设定的时间段，此处不做具体限定，可视实际应用场景进行选择，均在本申请的保护范围内；优选的，第一预设时间为半小时。
S160、判断燃料电池系统是否满足第二温度条件。
其中，第二温度条件为燃料电池系统的当前环境温度大于修正环境温度。
需要说明的是，修正环境温度为燃料电池系统停止对燃料电池电堆进行吹扫时燃料电池系统当前环境温度的临界温度值，即若燃料电池系统的当前环境温度大于自身的修正环境温度，即燃料电池系统满足第二温度条件，则执行步骤S170，并返回执行步骤S150；若燃料电池系统的当前环境温度小于等于自身的修正环境温度，即燃料电池电堆的当前环境温度不满足第二温度条件，则该流程结束。
具体而言，通过将当前预测环境温度和温度冗余保护值代入公式1-3，即可计算得到燃料电池系统的修正环境温度，公式1-3具体为：
Tx＝(T+Tp/2)
其中，Tx为修正环境温度；T为当前预测环境温度；Tp为温度冗余保护值。
S170、使燃料电池系统上高压电并控制燃料电池系统对燃料电池电堆进行基于当前预测环境温度吹扫要求的吹扫。
需要说明的是，步骤S170中使燃料电池上高压电的具体过程和当前预测环境温度吹扫要求的获取方法均与步骤S130相同，此处不再一一赘述，可参考对步骤S130的详细说明。
由上述说明可知，在整车关机前对燃料电池系统中的燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫，避免燃料电池电堆在关机后到唤醒时间结束前受到损伤；在达到提前确定的唤醒时间并唤醒燃料电池系统后，若燃料电池电堆的温度小于等于自身的吹扫温度阈值，则计算预测环境温度，使燃料电池系统上高压电，对燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫，再在满足第一温度条件的情况下，每间隔第一预设时间唤醒燃料电池系统；并在唤醒后且，满足第二温度条件的情况下，使燃料电池系统上高压电，对燃料电池电堆进行当前预设环境温度要求的吹扫，直至燃料电池系统不满足第二温度条件为止，从而使得燃料电池电堆可以避免遭受因液态水浸泡或者因液态水凝固而带来损伤，进而保证了燃料电池电堆可以存放在不同环境下而不受到损伤，即本申请提供的燃料电池系统的吹扫方法提高了燃料电池系统的环境适应性。并且，在唤醒后且不满足第二温度条件的情况下，不再进行吹扫，从而减少了对存放于较低温度的燃料电池电堆进行吹扫的时间。另外，由于在整车关机后，仍会对燃料电池电堆进行吹扫，所以本申请提供的燃料电池系统的吹扫方法使得整车关机吹扫时的氢消耗更少，该方法更具经济性，有利于市场推广。
本申请另一实施例提供燃料电池系统的吹扫方法的另一种实施方式，其具体流程如图2所示，在图1所示的吹扫方法的基础上，还包括以下几个步骤，具体为：
在步骤S120之后，若燃料电池电堆的温度大于自身的吹扫温度阈值，则执行步骤S210，并返回执行步骤S120。
S210、根据燃料电池电堆的温度重新确定、更新唤醒时间。
需要说明的是，计算唤醒时间的方法和公式与步骤S110相同，此处不再一一赘述，可参考对步骤S110的详细说明。
在步骤S140之后，若预测环境温度小于等于燃料电池电堆的最低存放环境温度，即燃料电池系统不满足第一温度条件，则执行步骤S220，在步骤S220后，流程结束。
S220、停止对燃料电池系统的唤醒。
需要说明的是，当预测环境温度小于等于燃料电池电堆的最低存放环境温度时，燃料电池系统的当前环境温度已经比较接近燃料电池电堆的最低存放环境温度，而燃料电池电堆的最低存放环境温度是燃料电池系统能够保持正常工作的最低温度，因此，当预测环境温度小于等于最低存放环境温度时，再唤醒燃料电池系统已经没有任何意义，所以停止对燃料电池系统的唤醒。
在步骤S160之后，若燃料电池系统的当前环境温度小于等于自身的修正环境温度，即燃料电池系统不满足第二温度条件，则依次执行步骤S230和步骤S240。
S230、使燃料电池系统上高压电并控制燃料电池系统对燃料电池电堆进行基于最低存放环境温度吹扫要求的吹扫。
需要说明的是，步骤S230中使燃料电池上高压电的具体过程与步骤S130相同，此处不再一一赘述，可参考对步骤S130的详细说明。
在实际应用中，此时，可以将燃料电池电堆的最低存放环境温度等同为燃料电池系统的当前环境温度，即最低存放环境温度吹扫要求可以根据燃料电池电堆的最低存放环境温度查表1不同环境温度下的吹扫要求统计表获得。
S240、每间隔第二预设时间唤醒燃料电池系统并更新燃料电池系统控制器里保存的前一周的最低环境温度值，直至当前预测环境温度等于燃料电池电堆的最低存放环境温度或者接收到开机指令。
其中，第二预设时间为根据实际情况预先设定的时间段，此处不做具体限定，可视实际应用场景进行选择，均在本申请的保护范围内；优选的，第二预设时间为半小时。
具体而言，在唤醒后，更新燃料电池系统控制器里保存的前一周的最低环境温度值的具体流程如图3所示，包括以下步骤：
S241、判断燃料电池系统的当前环境温度是否小于燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值。
若燃料电池系统的当前环境温度小于燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值，则执行步骤S242；若燃料电池系统的当前环境温度大于等于燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值，则执行步骤S243。
S242、用燃料电池系统的当前环境温度对燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值进行更新。
S243、用燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值对自身进行更新。
需要说明的是，对燃料电池系统的控制器里保存的前一周的最低环境温度值进行更新，是在为下一次的吹扫做准备。
本实施例还提供燃料电池系统的吹扫方法的另一种实施方式，在执行上述实施例中任一步骤的同时或前后，还包括以下步骤：
判断是否接收到整车控制系统的开机命令。
若接收到整车控制系统的开机命令，则先停止执行该燃料电池系统的吹扫方法，之后再控制燃料电池系统启动，否则继续向下执行。
需要说明的是，在执行任一步骤的同时或者前后，若接收到整车控制系统的开机命令后，均会停止执行该燃料电池系统的吹扫方法并控制燃料电池系统启动，从而确保整车在任一时刻均可启动，即用户随时可以启动整车，使得用户的使用舒适感增强，有利于市场推广。
其余步骤和执行顺序与上述实施例相同此处不再一一赘述。
本申请另一实施例提供一种燃料电池系统，其具体结构如图4所示，包括：控制器10、系统检测模块20、发电模块30以及吹扫模块40。
吹扫模块40的出风口与发电模块30中燃料电池电堆相对，用于对燃料电池电堆进行吹扫。
系统检测模块20的信号端与控制器10的信号端相连，系统检测模块20用于检测并输出燃料电池系统的当前环境温度和发电模块30中燃料电池电堆的温度至控制器10。
需要说明的是，在实际应用中，系统检测模块20还用于检测并输出燃料电池电堆的各单电池电压、燃料电池系统中各零部件的工作状态和燃料电池系统中各零部件的故障状态至控制器10。
控制器10的输出端与吹扫模块40的控制端以及发电模块30的控制端相连；控制器10用于执行上述实施例提供的燃料电池系统的吹扫方法。
需要说明的是，在实际应用中，控制器10的控制端与整车控制系统的输出端相连，接收整车控制系统的控制，即当控制器10接收到的整车控制系统的指令的优先级高于自身指令的优先级。
实际应用中，控制器10的具体结构可以如图5所示，包括：定时唤醒模块11、存储模块12和控制模块13。
控制模块13的第一信号端作为控制器10的信号端，控制模块13的输出端作为控制器10的输出端；控制模块13的第二信号端与定时唤醒模块11的信号端相连，控制模块13的数据端与存储模块12的数据端相连。
在实际应用中，定时唤醒模块11在控制模块13的控制下开始计时，并在计时结束时向控制模块13发出唤醒信号；而控制模块13在接收到唤醒信号后唤醒燃料电池系统。
需要说明的是，存储模块12中存储有不同环境温度下的吹扫要求统计表，即表1，和前一周的最低环境温度值，以供控制模块13调用。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，应用于与整车控制系统通信连接的燃料电池系统的控制器，所述燃料电池系统的吹扫方法，包括：
在接收所述整车控制系统的关机命令后，设定唤醒时间并对所述燃料电池系统中的燃料电池电堆进行基于关机吹扫要求的吹扫；
当达到所述唤醒时间后，唤醒所述燃料电池系统，并判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值；
若所述燃料电池电堆的温度小于等于所述吹扫温度阈值，则计算预测环境温度，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫；再在满足第一温度条件的情况下，每间隔第一预设时间唤醒所述燃料电池系统，并在唤醒后且满足第二温度条件的情况下，使所述燃料电池系统上高压电，控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于当前预测环境温度吹扫要求的吹扫，直至所述燃料电池系统不满足所述第二温度条件为止。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述第一温度条件为：所述预测环境温度大于所述燃料电池电堆的最低存放环境温度。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述第二温度条件为：所述燃料电池系统的当前环境温度大于修正环境温度。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，在所述每间隔第一预设时间唤醒所述燃料电池系统的步骤之后，还包括：
在唤醒后且不满足所述第二温度条件的情况下，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于最低存放环境温度吹扫要求的吹扫；
之后，每间隔第二预设时间唤醒所述燃料电池系统，并在唤醒后更新所述控制器里保存的前一周的最低环境温度值，直至当前预测环境温度等于所述最低存放环境温度或者接收到开机指令。
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，在计算预测环境温度，使所述燃料电池系统上高压电并控制所述燃料电池系统对所述燃料电池电堆进行基于预测环境温度吹扫要求的吹扫的步骤之后，还包括：
在不满足所述第一温度条件的情况下，停止对所述燃料电池系统的唤醒。
6.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，在所述判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值的步骤之后，还包括：
若所述燃料电池电堆的温度大于所述吹扫温度阈值，则根据所述燃料电池电堆的温度重新确定、更新所述唤醒时间，并返回执行所述当达到所述唤醒时间后，唤醒所述燃料电池系统，并判断所述燃料电池电堆的温度是否大于所述燃料电池电堆的吹扫温度阈值的步骤。
7.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述唤醒时间的计算公式为：
ts＝f(Tamin,Tstack,Ts)
其中，ts为所述唤醒时间；f为计算函数；Tamin为所述燃料电池电堆的最低存放环境温度；Tstack为所述燃料电池电堆的温度；Ts为所述吹扫温度阈值。
8.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述关机吹扫要求为：保证所述燃料电池系统中的零部件或者所述燃料电池电堆流道内的液态水全部排出所述燃料电池系统。
9.根据权利要求1所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述预测环境温度的计算公式为：
T＝min(Tamin_1w,Tamb)-Tp
其中，T为所述预测环境温度；min为最小值函数；Tamin_1w为所述控制器里保存的前一周的最低环境温度值；Tamb为所述当前环境温度；Tp为温度冗余保护值。
10.根据权利要求3所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，所述修正环境温度的计算公式为：
Tx＝(T+Tp/2)
其中，Tx为所述修正环境温度；T为所述当前预测环境温度；Tp为温度冗余保护值。
11.根据权利要求1-10任一所述的燃料电池系统的吹扫方法，其特征在于，在执行任一步骤的同时或前后，还包括：
若接收到所述整车控制系统的开机命令，则先停止执行所述燃料电池系统的吹扫方法，之后再控制所述燃料电池系统启动。
12.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：控制器、系统检测模块、发电模块以及吹扫模块；其中：
所述吹扫模块的出风口与所述发电模块中燃料电池电堆相对，用于对所述燃料电池电堆进行吹扫；
所述系统检测模块的信号端与所述控制器的信号端相连，所述系统检测模块用于检测并输出燃料电池系统的当前环境温度、所述发电模块中燃料电池电堆的温度、所述燃料电池电堆的各单电池电压、所述燃料电池系统中各零部件的工作状态和所述燃料电池系统中各零部件的故障状态至所述控制器；
所述控制器的输出端与所述吹扫模块的控制端以及所述发电模块的控制端相连；所述控制器用于执行如权利要求1-11任一所述的燃料电池系统的吹扫方法。
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