CN112491312B - 燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的识别和映射 - Google Patents

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Abstract

一种用于识别和映射燃料电池阴极阀的最大瞬时失速转矩能力的方法，其包括：将电动马达的温度维持在预定温度，其中预定温度等于或小于水的冰点（0℃），并且电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于定子可旋转的转子以及联接到转子的轴；锁定电动马达的轴，使得轴不能旋转，从而将轴固定在锁定位置；将电动马达的轴安装到测力计；向电动马达供应电能；监测电动马达的瞬时失速转矩；和监测转子电阻。

Description

燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的识别和映射
技术领域
本公开涉及燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的识别和映射。
背景技术
在冷冻温度条件下，冷凝和湿气有利于在燃料电池的燃料电池阴极阀的关闭的阀叶片和孔上形成冰，从而导致燃料电池阴极阀锁定状态。当车辆处于切断状态时，燃料电池阴极阀处于关闭状态。在车辆从切断状态转换为接通状态的同时，燃料电池阴极阀应该从关闭状态转换为打开状态。为了成功起动燃料电池车辆，需要最小的燃料电池阴极阀失速转矩以确保在阀叶片处破冰。
发明内容
本公开涉及燃料电池燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的识别和映射。通过采用该方法，可确定在燃料电池阴极阀处始终如一地打破冰所需的最小转矩。这样，燃料电池阴极阀可使用该识别出的最小转矩来控制，以始终如一地打破形成在燃料电池阴极阀上的冰，从而避免当车辆从切断状态转换为接通状态时燃料电池车辆中的非起动状态。
在本公开的一个方面，一种方法用于识别和映射燃料电池阴极阀的最大瞬时失速转矩能力。该方法可包括以下步骤：将电动马达的温度维持在预定温度，其中该预定温度等于或小于水的冰点，并且电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于定子可旋转的转子以及联接到转子的轴；锁定电动马达的轴，使得轴不能旋转，从而将轴固定在锁定位置；将电动马达的轴安装到测力计；向电动马达供应电能；经由测力计监测电动马达的瞬时失速转矩，同时向电动马达供应电能，并且同时将电动马达的温度维持在预定温度达预定时间量；在向电动马达供应电能的同时以及在将电动马达的温度维持在预定温度达预定时间量的同时，监测转子电阻；解锁电动马达的轴；沿旋转方向将电动马达的轴旋转预定机械度数；以及重复锁定轴、监测瞬时失速转矩、监测转子电阻、解锁轴以及旋转轴预定次数，以确定打破在燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩。预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期。
维持电动马达的温度可包括将电动马达放置在热室内。预定温度可为零下三十摄氏度。预定时间量可为一秒钟。预定机械度数可为一度。监测电动马达的瞬时失速转矩可包括识别预定时间量期间的最大失速转矩。
监测电动马达的瞬时失速转矩可包括识别预定时间量期间的最小失速转矩。该方法还可包括经由数据采集单元计算预定时间量期间的失速。监测转子电阻可包括识别预定时间量期间的最大转子电阻。监测转子电阻可包括识别预定时间量期间的最小转子电阻。
该方法还可包括经由数据采集单元计算预定时间量期间的平均转子电阻。该方法还可包括经由数据采集单元计算最大失速转矩和最小失速转矩之间的差值。该方法还可包括经由数据采集单元计算最大转子电阻和最小转子电阻。
该方法还可包括经由数据采集单元，根据最小失速转矩和最大失速转矩来计算打破在燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩。该方法还可包括使用打破形成在燃料电池阴极阀上的冰所需的最小转矩来控制电动马达，以始终如一地打破形成在燃料电池阴极阀上的冰。
本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点从以下结合附图对如所附权利要求书中限定的用于实行本教导的最佳模式和其他实施例中的一些的详细描述中变得明显。
本发明还包括以下方案：
方案1. 一种用于识别和映射燃料电池阴极阀的最大瞬时失速转矩能力的方法，其包括：
将电动马达的温度维持在预定温度，其中所述预定温度等于或小于水的冰点，并且所述电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于所述定子可旋转的转子以及联接到所述转子的轴；
锁定所述电动马达的所述轴，使得所述轴不能旋转，从而将所述轴固定在锁定位置；
将所述电动马达的所述轴安装到测力计；
向所述电动马达供应电能；
经由所述测力计监测所述电动马达的瞬时失速转矩，同时向所述电动马达供应所述电能，并且同时将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达预定时间量；
在向所述电动马达供应所述电能的同时以及在将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达所述预定时间量的同时，监测转子电阻；
解锁所述电动马达的所述轴；
沿旋转方向将所述电动马达的所述轴旋转预定机械度数；以及
重复锁定所述轴、监测所述瞬时失速转矩、监测所述转子电阻、解锁所述轴以及旋转所述轴预定次数，以确定打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩，其中所述预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期。
方案2. 如方案1所述的方法，其中将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度包括将所述电动马达放置在热室内。
方案3. 如方案2所述的方法，其中所述预定温度为零下三十摄氏度。
方案4. 如方案3所述的方法，其中所述预定时间量为一秒。
方案5. 如方案4所述的方法，其中所述预定机械度数为一度。
方案6. 如方案5所述的方法，其中经由数据采集单元监测所述电动马达的所述瞬时失速转矩包括识别所述预定时间量期间的最大失速转矩。
方案7. 如方案6所述的方法，其中经由所述数据采集单元监测所述电动马达的所述瞬时失速转矩包括识别所述预定时间量期间的最小失速转矩。
方案8. 如方案7所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均失速。
方案9. 如方案8所述的方法，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最大转子电阻。
方案10. 如方案9所述的方法，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最小转子电阻。
方案11. 如方案10所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均转子电阻。
方案12. 如方案11所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述最大失速转矩与所述最小失速转矩之间的差值。
方案13. 如方案12所述的方法，还包括经由所述控制器计算所述最大转子电阻和所述最小转子电阻。
方案14. 如方案13所述的方法，还包括经由所述控制器，根据所述最小失速转矩和所述最大失速转矩来计算打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩。
方案15. 如方案14所述的方法，还包括使用打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰所需的所述最小转矩来控制所述电动马达，以始终如一地打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰。
方案16. 一种用于识别和映射燃料电池阴极阀的最大瞬时失速转矩能力的方法，其包括：
将电动马达的温度维持在预定温度，其中将所述电动马达的温度维持在预定温度包括将所述电动马达放置在热室内，并且所述电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于所述定子可旋转的转子以及联接到所述转子的轴，并且所述预定温度为零下三十摄氏度；
锁定所述电动马达的所述轴，使得所述轴不能旋转，从而将所述轴固定在锁定位置；
将所述电动马达的所述轴安装到测力计；
向所述电动马达供应电能；
经由所述测力计监测所述电动马达的瞬时失速转矩，同时向所述电动马达供应所述电能，并且同时将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达预定时间量；
在向所述电动马达供应所述电能的同时以及在将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达所述预定时间量的同时，监测转子电阻；
解锁所述电动马达的所述轴；
沿旋转方向将所述电动马达的所述轴旋转预定机械度数；以及
重复锁定所述轴、监测所述瞬时失速转矩、监测转子电阻、解锁所述轴以及旋转所述轴预定次数，以确定打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩，其中所述预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期。
方案17. 如方案16所述的方法，其中所述预定时间量为一秒，所述预定机械度数为一度，经由数据采集单元监测所述电动马达的所述瞬时失速转矩包括识别所述预定时间量期间的最大失速转矩，经由所述数据采集单元监测所述电动马达的所述瞬时失速转矩包括识别所述预定时间量期间的最小失速转矩。
方案18. 如方案17所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均失速，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最大转子电阻，监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最小转子电阻。
方案19. 如方案18所述的方法，还包括：
经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均转子电阻；
经由所述控制器计算所述最大失速转矩与所述最小失速转矩之间的差值；
经由所述数据采集单元计算所述最大转子电阻和所述最小转子电阻；
经由所述数据采集单元，根据所述最小失速转矩和所述最大失速转矩来计算打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩；以及
使用打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰所需的所述最小转矩来控制所述电动马达，以始终如一地打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰。
附图说明
图1为包括燃料电池系统的车辆的示意图。
图2为包括阀叶片和电动马达的燃料电池阴极阀的示意性透视图，其中燃料电池阴极阀处于关闭位置，并且在阀叶片上形成冰。
图3为图2的燃料电池阴极阀的示意性透视图，其中燃料电池阴极阀处于打开状态。
图4为图2的燃料电池阴极阀的电动马达的示意性截面侧视图。
图5为图2的燃料电池阴极阀的电动马达的示意性前视截面图。
图6为数据采集单元的示意图。
图7为热室的示意图。
图8为图7的热室的示意图，其中门打开且图2的电动马达设置在其中。
图9为测力计的示意图。
图10为联接到测力计的图2的电动马达的轴的示意图。
图11为图2的电动马达的轴的示意图，该轴联接到测力计和附接到轴的半圆分度夹具。
图11为半圆分度夹具的示意图。
图12为用于识别和映射燃料电池燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的方法的流程图。
图13为转矩系列表格的示例。
图14为转子电阻系列表格的示例。
图15为示出瞬时失速转矩与电阻关系波形之间的关系的曲线图的示例。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅为示例性的，并不旨在限制应用和使用。此外，无意受到在前面的介绍、发明内容或下面的详细描述中提出的明示或暗示的理论的约束。
本文可根据功能和/或逻辑块部件以及各种处理步骤来描述本公开的实施例。应当理解，此块部件可通过被配置为执行指定功能的多个硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下实行各种功能。另外，本领域技术人员将认识到，本公开的实施例可结合许多系统来实践，并且本文描述的系统仅仅为本公开的示例性实施例。
为了简洁起见，与信号处理、数据融合、信令、控制和系统的其他功能方面（以及系统的各个操作部件）有关的技术在本文可不进行详细描述。此外，本文包含的各个附图中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意，在本公开的实施例中可存在替代或附加的功能关系或物理连接。
关于图1，车辆10包括用于推进的燃料电池系统100。燃料电池系统100包括燃料电池堆102，该燃料电池堆102包括多个燃料电池。燃料电池堆102被配置为通过一对氧化还原反应将燃料（诸如氢气）和氧化剂（诸如氧气）的化学能转化为电能。另外，对于燃料电池堆102，燃料电池系统100包括隔离阀104，该隔离阀104用于控制进入燃料电池堆102的空气（其包括氧气）的流体流。隔离阀104直接联接到进气导管，以将空气A引导到隔离阀104中。除了隔离阀104之外，燃料电池系统100还包括背压阀108，该背压阀108用于控制所得产物RP（其包括水）流出燃料电池堆102的流体流。背压阀108直接联接到排气导管110。燃料电池系统100还包括旁通导管112，该旁通导管112流体地联接排气导管110和进气导管106，以引导流远离燃料电池堆102。堆旁通阀112设置在旁通导管112处，以控制从进气导管106通过旁通导管112到排气导管110的流体流。隔离阀104、背压阀108和堆旁通阀112中的每一个可为相同的，以最小化成本。
参考图2和图3，为了简洁起见，下面描述隔离阀104的细节；然而，可想到的是，本文所描述的隔离阀104的细节也适用于背压阀108和堆旁通阀112。隔离阀104具有关闭状态（图2）和打开状态（图3）。隔离阀104包括阀壳体114和可旋转地联接到阀壳体114的杆116。结果，杆116可相对于阀壳体114旋转。隔离阀104包括直接联接到杆116的阀叶片117。因此，旋转杆116使得阀叶片117在关闭位置（图2）和打开位置（图3）之间移动。阀壳体114容纳电动马达119和连接到电动马达119的齿轮组件118。齿轮组件118联接在电动马达119和杆116之间。因此，在致动电动马达119时，齿轮组件118使得杆116相对于阀壳体114旋转，从而使得阀叶片117在关闭位置（图2）和打开位置（图3）之间移动。具体地，当车辆10处于切断状态时，隔离阀104保持在关闭状态，并且因此阀叶片117保持在关闭位置。当车辆10从切断状态转换为接通状态时，隔离阀104从关闭状态（图2）转换为打开状态（图3）。然而，如果冰I形成在阀叶片117上，则隔离阀104可能不会移动到打开位置，从而防止车辆10起动。为了应对这一挑战，本公开描述了一种用于识别和映射打破形成在阀叶片117中的冰I并因此将阀叶片117移动到打开位置（图3）所需的转矩的方法，当车辆10从切断状态转换为接通状态时，使得车辆10起动。
关于图4，电动马达119包括转子120、围绕转子120设置的定子122以及直接连接到转子120的轴124。因此，轴124与转子120一致地旋转。当转子120旋转时，定子122相对于转子120保持静止。电动马达119还包括多个马达电刷126和多个换向器极128。电动马达119可具有七个换向器极128和两个马达电刷126。然而，可设想，电动马达119可具有其他数量的马达电刷126和换向器极128。每个换向器极128具有角宽度AW。电动马达119的所有换向器极128具有相同的角宽度AW。每个换向器极128的角宽度AW可表示为角度（以机械度为单位）。瞬时失速转矩可取决于多少个马达电刷126与换向器极128接触而不同。该失速转矩可被映射以开发控制策略，以始终如一地打破形成在阀叶片117中的冰I，从而避免当车辆10从切断状态转换为接通状态时车辆10的不起动状态。
图5至图11示出了用于测试电动马达119的设置。测力计200联接到电动马达119的轴124，以监测和测量电动马达119中的瞬时失速转矩和电阻。数据采集单元202联接到测力计200，以收集测力计200的测量值。数据采集单元202可包括处理器，诸如微处理器，以及非暂时性存储介质。热室204（其也称为温度室）被配置为维持预定温度并限定大小适于容纳电动马达119的外壳206。热室204包括门208以密封外壳206。控制器210，诸如发动机控制模块（ECM）也可设置在热室内。控制器210电联接到电动马达119，并且尤其还用作控制向电动马达119供应电能的开关。
控制器210包括至少一个处理器和计算机非暂时性可读存储设备或介质，诸如数据采集单元202。处理器可为定制的或可商购的处理器、中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、与控制器210相关联的多个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器（以微芯片或芯片集的形式）、宏处理器、其组合或通常用于执行指令的设备。例如，计算机可读存储设备或介质可包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和保活存储器（KAM）中的易失性和非易失性存储器。KAM为一种永久性或非易失性存储器，其可用于在处理器断电时存储各种操作变量。计算机可读存储设备或介质可使用许多存储器设备来实施，诸如PROM（可编程只读存储器）、EPROM（电PROM）、EEPROM（电可擦除PROM）、闪存或能够存储数据的另一电存储器设备、磁存储器设备、光存储器设备或组合存储器设备，其中一些存储器设备表示可执行指令，由控制器210在控制电动马达119时使用。
继续参考图5至图10，电动马达119的轴124延伸到热室204的外部并安装到测力计200。半圆分度夹具212安装到轴124上并设置在测力计200的外部。在操作中，半圆分度夹具212与轴124一致地旋转，并且因此被配置为以例如机械度来确定轴124的旋转位置。
图11为用于识别和映射燃料电池燃料电池阴极阀破冰失速转矩能力的方法300的流程图。控制器210和/或数据采集单元202可被具体编程为执行方法300中阐述的指令。在执行方法300时，齿轮组件118与电动马达119分离。方法300开始于框302处。框302将电动马达119的轴124安装在测力计200上。在框302中，半圆分度夹具212可旋转地联接到电动马达119的轴124。因此，半圆分度夹具212能够测量电动马达119的轴124的机械度（见图10和图11）。框302还需要锁定电动马达119的轴124和转子120，以防止轴124和转子120相对于定子122旋转。为此，测力计200可用于锁定轴124和转子120。在锁定转子120和轴124之后，轴124和转子120不能相对于定子122旋转。框302还需要将电动马达119放置在热室204内，以将电动马达119的温度维持在预定设定温度（例如，零下三十摄氏度）。该预定设定温度可为水的冰点，以识别和映射当冰I形成在阀叶片117上时隔离阀104的瞬时失速转矩。例如，在框302处，可将电动马达119放置在热室204内，以将电动马达119维持在零下三十摄氏度的温度，从而识别和映射当冰I形成在阀叶片117上时隔离阀104（即，燃料电池阴极阀）的瞬时失速转矩。换句话说，预定设定温度可为零下三十摄氏度，以模拟冰I形成在隔离阀104的阀叶片117上的状态。
在框302之后，方法300进行到框304。在框304处，将电能供应给电动马达119。此外，在框304处，测力计200用于在预定时间量（例如，一秒钟）内测量瞬时失速转矩，同时以预定电压（例如，15伏或13.5伏）将电能供应给电动马达119。在框304处，欧姆表（其可为测力计200的一部分）用于在相同的预定时间量内测量转子120的输入端子和输出端子之间的转子120的电阻（即，转子电阻）。该预定时间量可为一秒钟，以便在电动马达119维持在预定设定温度和转子的预定机械度的同时获得轴124的行为的全面概况。在该预定时间量期间，数据采集单元202收集最大失速转矩、最小失速转矩和平均失速转矩，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。类似地，数据采集单元202收集预定时间量期间的最大转子电阻、最小转子电阻和平均转子电阻，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。然后，方法300进行到框306。
在框306处，电动马达119的轴124和转子120被解锁。为此，测力计200可与轴124分离。然后，使轴124旋转预定机械度数（例如，一度），如由半圆分度夹具212所测量。结果，转子120旋转预定机械度数。为了防止短路，预定机械度数可为一度。在使轴124旋转预定机械度数之后，将电动马达119的轴124和转子120锁定在适当的位置，从而防止轴124和转子120相对于定子122旋转。为此，测力计200可用于锁定轴124，从而防止轴124和转子120相对于定子122旋转。在锁定轴124和转子120之后，测力计200用于在预定时间量（例如，一秒钟）内测量瞬时失速转矩，同时以预定电压（例如， 15伏或13.5伏）将电能供应给电动马达119。在框306处，欧姆表（其可为测力计200的一部分）用于在相同的预定时间量内测量转子120的输入端子和输出端子之间的转子120的电阻（即，转子电阻）。该预定时间量可为一秒钟，以便在电动马达119维持在预定设定温度和转子的预定机械度的同时获得轴124的行为的全面概况。在该预定时间量期间，数据采集单元202收集最大失速转矩、最小失速转矩和平均失速转矩，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。类似地，数据采集单元202在预定时间量期间收集最大转子电阻、最小转子电阻和平均转子电阻，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。然后，方法300进行到框308。
在框308处，转子120逐渐增加（即，旋转）预定机械度数（例如，一度），如由半圆分度夹具212所测量。结果，转子120旋转预定机械度数。为了防止短路，预定机械度数可为一度。在使轴124旋转预定机械度数之后，将电动马达119的轴124和转子120锁定在适当的位置，从而防止轴124和转子120相对于定子122旋转。为此，测力计200可用于锁定轴124，从而防止轴124和转子120相对于定子122旋转。在锁定轴124和转子120之后，测力计200在预定时间量（例如，一秒钟）内测量瞬时失速转矩，同时以预定电压（例如15伏或13.5伏）将电能供应给电动马达119。在框308处，欧姆表（其可为测力计200的一部分）用于在相同的预定时间量内测量转子120的输入端子和输出端子之间的转子120的电阻（即，转子电阻）。该预定时间量可为一秒钟，以便在电动马达119维持在预定设定温度和转子的预定机械度的同时获得轴124的行为的全面概况。在该预定时间量期间，数据采集单元202收集最大失速转矩、最小失速转矩和平均失速转矩，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。类似地，数据采集单元202收集预定时间量期间的最大转子电阻、最小转子电阻和平均转子电阻，同时以预定电压将电能供应给电动马达119。然后，方法300进行到框310。
在框310处，将框308中描述的动作重复预定次数。预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期。具体地，针对等于两个换向器极128的角宽度之和的预定机械度总量重复在框308中描述的动作，以便获得电动马达119的行为的全面视图。换句话说，瞬时失速转矩和转子电阻测量值在预定时间量内以每个预定机械度数（一个机械度）增加地进行，直到转子旋转预定总机械度数。术语“以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期”意指预定机械度总量，其等于两个换向器极128的角宽度之和。接下来，方法300进行到框312。
在框312处，数据采集单元202识别轴124的每个锁定位置处的最大失速转矩和平均转矩。可测试一个以上的电动马达119。因此，可创建表格以识别最大失速转矩、最小失速转矩和平均失速转矩。该表格说明了最大失速转矩系列、最小失速转矩系列和平均失速转矩系列。图13示出了具有最大失速转矩系列、最小失速转矩系列和平均失速转矩系列的表格的示例。而且，数据采集单元202识别每个锁定转子位置处的最大转子电阻、最小转子电阻和平均转子电阻。图14为包括如在三个电动马达119中测试的最小转子电阻、最大转子电阻系列的表格的示例。接下来，方法300进行到框314。
在框314处，数据采集单元202在曲线图中绘制最大转矩系列、最小转矩系列、平均转矩系列和转子电阻系列。然后，方法300进行到框316。
在框316处，数据采集单元202计算如图13中所示测试的每个电动马达119的最小失速转矩和最大失速转矩之间的差值（即，delta）。同样，在框316处，控制器210计算被测试的每个电动马达119的最大转子电阻和最小转子电阻之间的差值（即，delta）。接下来，方法300进行到框318。
在框318处，数据采集单元202根据最小失速转矩和最大失速转矩系列来计算打破形成在叶片117上的冰I所需的最小转矩。然后，使用打破形成在阀叶片117上的冰I所需的最小转矩来控制电动马达119。换句话说，控制器210被编程为控制电动马达119，以始终如一地打破形成在阀叶片117上的冰，从而避免在车辆10从切断状态转换为接通状态之后车辆10的非起动状态。通过执行方法300，可获得曲线图400。曲线图400示出了瞬时失速转矩和电阻关系波形。
详细描述和附图或图是对本教导的支持和描述，但是本教导的范围仅由权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于实行本教导的最佳模式和其他实施例中的一些，但是存在各种替代设计和实施例以用于实践所附权利要求书中限定的本教导。

Claims (15)

1.一种用于控制燃料电池阴极阀的方法，其包括：
将电动马达的温度维持在预定温度，其中所述预定温度等于或小于水的冰点，并且所述电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于所述定子可旋转的转子以及联接到所述转子的轴；
锁定所述电动马达的所述轴，使得所述轴不能旋转，从而将所述轴固定在锁定位置；
将所述电动马达的所述轴安装到测力计；
向所述电动马达供应电能；
经由所述测力计监测所述电动马达的瞬时失速转矩，同时向所述电动马达供应所述电能，并且同时将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达预定时间量，包括识别所述预定时间量期间的最大失速转矩和最小失速转矩；
在向所述电动马达供应所述电能的同时以及在将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达所述预定时间量的同时，监测转子电阻；
解锁所述电动马达的所述轴；
沿旋转方向将所述电动马达的所述轴旋转预定机械度数；
重复锁定所述轴、监测所述瞬时失速转矩、监测所述转子电阻、解锁所述轴以及旋转所述轴预定次数，以根据所述最小失速转矩和所述最大失速转矩来计算打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩，其中所述预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期；以及
使用打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰所需的所述最小转矩来控制所述电动马达，以始终如一地打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰。
2.如权利要求1所述的方法，其中将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度包括将所述电动马达放置在热室内。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述预定温度为零下三十摄氏度。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述预定时间量为一秒。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述预定机械度数为一度。
6.如权利要求5所述的方法，还包括经由数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均失速。
7.如权利要求6所述的方法，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最大转子电阻。
8.如权利要求7所述的方法，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最小转子电阻。
9.如权利要求8所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均转子电阻。
10.如权利要求9所述的方法，还包括经由所述数据采集单元计算所述最大失速转矩与所述最小失速转矩之间的差值。
11.如权利要求10所述的方法，还包括经由控制器计算所述最大转子电阻和所述最小转子电阻。
12.一种用于控制燃料电池阴极阀的方法，其包括：
将电动马达的温度维持在预定温度，其中将所述电动马达的温度维持在预定温度包括将所述电动马达放置在热室内，并且所述电动马达包括马达电刷、换向器极、定子、相对于所述定子可旋转的转子以及联接到所述转子的轴，并且所述预定温度为零下三十摄氏度；
锁定所述电动马达的所述轴，使得所述轴不能旋转，从而将所述轴固定在锁定位置；
将所述电动马达的所述轴安装到测力计；
向所述电动马达供应电能；
经由所述测力计监测所述电动马达的瞬时失速转矩，同时向所述电动马达供应所述电能，并且同时将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达预定时间量，包括识别所述预定时间量期间的最大失速转矩和最小失速转矩；
在向所述电动马达供应所述电能的同时以及在将所述电动马达的所述温度维持在所述预定温度达所述预定时间量的同时，监测转子电阻；
解锁所述电动马达的所述轴；
沿旋转方向将所述电动马达的所述轴旋转预定机械度数；
重复锁定所述轴、监测所述瞬时失速转矩、监测转子电阻、解锁所述轴以及旋转所述轴预定次数，以根据所述最小失速转矩和所述最大失速转矩来计算打破在所述燃料电池阴极阀上形成的冰所需的最小转矩，其中所述预定次数是以旋转机械度计的转矩脉动的两个完整周期；以及
使用打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰所需的所述最小转矩来控制所述电动马达，以始终如一地打破形成在所述燃料电池阴极阀上的所述冰。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述预定时间量为一秒，所述预定机械度数为一度。
14.如权利要求13所述的方法，还包括经由数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均失速，其中监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最大转子电阻，监测所述转子电阻包括识别所述预定时间量期间的最小转子电阻。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
经由所述数据采集单元计算所述预定时间量期间的平均转子电阻；
经由控制器计算所述最大失速转矩与所述最小失速转矩之间的差值；
经由所述数据采集单元计算所述最大转子电阻和所述最小转子电阻。
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