CN115275277A - 燃料电池低温启动方法、装置、系统与燃料电池设备 - Google Patents

燃料电池低温启动方法、装置、系统与燃料电池设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种燃料电池低温启动方法、装置、系统与燃料电池设备，该方法包括：在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；实时获取冷却液温度和电堆温度，电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；根据电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足预设条件的情况下控制电堆退出自加热模式，其中，电堆退出自加热模式表征燃料电池低温启动完成，预设条件与冷却液温度的大小和电堆温度的大小相关。本申请解决了现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢的问题。

Description

燃料电池低温启动方法、装置、系统与燃料电池设备
技术领域
本申请涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种燃料电池低温启动方法、装置、系统、计算机可读存储介质及燃料电池设备。
背景技术
燃料电池的应用中，低温启动和低温运行成为其必然面对的课题。车载燃料电池必须具有良好的冷启动(即低温启动)特性。
现有的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种燃料电池低温启动方法、装置、系统、计算机可读存储介质及燃料电池设备，以解决现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种燃料电池低温启动方法，该方法包括：在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；实时获取冷却液温度和电堆温度，所述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，其中，所述电堆退出所述自加热模式表征所述燃料电池低温启动完成，所述预设条件与所述冷却液温度的大小和所述电堆温度的大小相关。
可选地，根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，包括：确定当前时刻获取的所述电堆温度是否大于或者等于温度设定值；在所述电堆温度大于或者等于所述温度设定值的情况下，控制所述水泵在所述当前时刻开启。
可选地，在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，包括：获取所述电堆温度和所述冷却液温度的差值的绝对值；在所述差值的绝对值小于预设差值，且所述冷却液温度大于预设温度的情况下，控制所述电堆退出所述自加热模式，所述预设温度指的是所述燃料电池在常温运行状态下所述冷却液温度。
可选地，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式，包括：在燃料电池满足低温启动条件的情况下，确定水泵是否能够正常启动；在确定所述水泵能够正常启动之后，控制所述水泵关闭，且在控制所述水泵关闭之后，控制所述燃料电池进入所述低温启动模式，且控制电堆进入所述自加热模式。
可选地，所述方法还包括：在所述水泵处于开启状态下，控制所述水泵以最低转速运行。
可选地，所述冷却液温度为冷却液出口温度，或者，所述冷却液温度为冷却液出口温度和冷却液入口温度的平均值。
可选地，所述电堆由多个单电池叠堆形成，在所述电堆温度为电堆表面的温度的情况下，实时获取所述电堆温度包括：获取第一表面温度、第二表面温度和第三表面温度，所述第一表面温度是通过第一温度传感器获取得到的，所述第二表面温度是通过第二温度传感器获取得到的，所述第三表面温度是通过第三温度传感器获取得到的，所述第一温度传感器安装在所述电堆的外表面且靠近第一个单电池，所述第二温度传感器安装在所述电堆的外表面的中部，所述第三表面温度安装在所述电堆的外表面且靠近最后一个单电池；将所述第一表面温度、所述第二表面温度和所述第三表面温度的平均值，确定为所述电堆温度。
根据本申请的另一方面，提供了一种燃料电池低温启动装置，该装置包括第一控制单元、获取单元以及第二控制单元，其中，所述第一控制单元用于在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；所述获取单元用于实时获取冷却液温度和电堆温度，所述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；所述第二控制单元用于根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，其中，所述电堆退出所述自加热模式表征所述燃料电池低温启动完成，所述预设条件与所述冷却液温度的大小和所述电堆温度的大小相关。
根据本申请的又一方面，提供了一种燃料电池低温启动系统，该系统包括第一温度感应单元、第二温度感应单元和第三控制单元，所述第一温度感应单元用于检测冷却液温度，所述第二温度感应单元用于检测电堆温度，所述第三控制单元分别与所述第一温度感应单元和所述第二温度感应单元通信，所述第三控制单元用于执行任一种所述的方法。
根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种燃料电池设备，该设备包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。
应用本申请的技术方案，本申请提供一种燃料电池低温启动方法、装置、系统、存储介质及设备，该方法包括：在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；实时获取冷却液温度和电堆温度，所述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，其中，所述电堆退出所述自加热模式表征所述燃料电池低温启动完成，所述预设条件与所述冷却液温度的大小和所述电堆温度的大小相关。本申请根据电堆温度确定水泵开启的时机，联合冷却液温度和电堆温度确定退出自加热模式的时机，在低温冷启动的过程中，有一段时间水泵是不开启的以减少冷却液的循环，整个控制逻辑加快了低温启动的速度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的一种燃料电池低温启动方法示意图；
图2示出了根据本申请的实施例的一种控制燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式方法示意图；
图3示出了根据本申请的实施例的一种实时获取电堆温度方法示意图；
图4示出了根据本申请的实施例的一种分布在电堆上的温度传感器布局示意图；
图5示出了根据本申请的实施例的又一种分布在电堆上的温度传感器布局示意图；
图6示出了根据本申请的实施例的一种电堆温度确定水泵开启时刻方法示意图；
图7示出了根据本申请的实施例的一种控制电堆退出自加热模式方法示意图；
图8示出了根据本申请的实施例的一种燃料电池低温启动方法具体流程示意图；
图9示出了根据本申请的实施例的一种燃料电池低温启动装置示意图；
图10示出了根据本申请的实施例的一种燃料电池低温启动系统示意图；
图11示出了根据本申请的实施例的一种燃料电池设备的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
101、第一温度传感器；102、第二温度传感器；103、第三温度传感器；104、电堆；201、第一温度感应单元；2011、冷却液入口温度传感器；2012、冷却液出口温度传感器；202、第二温度感应单元；203、第三控制单元；2031、水泵；2032、散热器总成；2033、电动三通球阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢，为解决上述问题，本申请的实施例提供了一种燃料电池低温启动方法、装置、系统、存储介质及设备。
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。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种燃料电池低温启动方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的燃料电池低温启动方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
具体地，本申请中的燃料电池具有多个温度传感器，根据多个温度传感器检测到的温度可以判断燃料电池是否满足低温启动条件，在燃料电池满足低温启动的条件的情况下，控制燃料电池进入低温启动模型，并控制电堆进入自加热模式，从而提高低温启动的速度。当然，控制上述燃料电池进入低温启动模式，一般还需要判断是否满足其他条件，例如，发动机能否正常启动，循环泵能否正常启动等。
本申请在判断燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式，具体的控制过程如图2所示，具体说明如下：
步骤S1011，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，确定水泵是否能够正常启动；
本申请在燃料电池满足低温启动条件时，首先确认水泵的状态，若水泵不能正常启动，则整个燃料电池不能正常进入低温启动模式，也不能控制电堆进入自加热模式，通过确定水泵可以正常启动的状态，保证后续燃料电池可以低温启动。
步骤S1012，在确定上述水泵能够正常启动之后，控制上述水泵关闭，且在控制上述水泵关闭之后，控制上述燃料电池进入上述低温启动模式，且控制电堆进入上述自加热模式。
本申请要确定上述水泵能否可以正常启动，首先要对水泵进行自检，具体过程为：开启水泵预定次数后，确定水泵是可以正常启动的，然后控制水泵关闭，其中，预定次数可以根据实际需求进行灵活设置，具体如，将预定次数设置为5次，对水泵进行开启检测，连续开启水泵5，确定该水泵可以正常启动。在确定水泵可以正常启动的情况下，关闭该水泵，控制燃料电池进入低温启动模式，并控制电堆进入自加热模式，进一步保证燃料电池可以正常进入低温启动模式。
需要说明的是，本申请通过控制空气过量比，采用恒压拉载模式，控制单体电压低于正常运行电压，确定电堆处于自加热状态。
具体地，控制电堆处于自加热状态的拉载方式为恒压拉载。
步骤S102，实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
通过实时获取的冷却液温度和电堆表面的温度或者电堆内部的温度，实时监控燃料电池的状态。
步骤S1021，上述冷却液温度为冷却液出口温度，或者，上述冷却液温度为冷却液出口温度和冷却液入口温度的平均值；
本申请的实施例中，由于冷却液出口温度主要反映冷却液的温度，所以直接将冷却液出口温度确定为冷却液温度也是一种可行的方案；
本申请上述的冷却液出口温度和冷却液入口温度均为在实际情况下获取的温度数据，通过对冷却液出口温度或冷却液出口温度和冷却液入口温度的平均值，更精准地得出冷却液实际温度，从而确定燃料电池当前的温度，进一步保证了若燃料电池处于低温状态，可以更快速的使燃料电池进入低温启动模式。
具体地，本申请在燃料电池进入低温启动模式的过程中，更多关注冷却液的出口温度，减少冷却液运行，确保电堆自加热状态下产生的热量迅速加热电堆，加快低温启动速度。同时，通过电堆表面温度与冷却液温度作为冷启动成功的标志，避免过早退出自加热状态后电堆温度出现突变。
其中，上述电堆由多个单电池叠堆形成，在上述电堆温度为电堆表面的温度的情况下，实时获取电堆温度的具体过程为如图3所示，具体过程如下：
步骤S1022，如图4所示，获取第一表面温度、第二表面温度和第三表面温度，上述第一表面温度是通过第一温度传感器101获取得到的，上述第二表面温度是通过第二温度传感器102获取得到的，上述第三表面温度是通过第三温度传感器103获取得到的，上述第一温度传感器101安装在上述电堆104的外表面且靠近第一个单电池，上述第二温度传感器102安装在上述电堆104的外表面的中部，上述第三温度传感器103安装在上述电堆104的外表面且靠近最后一个单电池。
需要说明的是，本申请上述获取第一表面温度、第二表面温度以及第三表面温度是通过在电堆外表面的温度传感器获取得到的，而均匀分散设置第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器可以更好地获取电堆实际的温度数据，若三个温度传感器均集中放置于电堆的中心位置，则获取的电堆温度可能比实际电堆温度高，若三个温度传感器均分散设置于电堆边缘，则获取的电堆温度也并不等于实际的电堆温度，由此，将三个温度传感器均匀分散设置于电堆的前、中、后位置，可以较为准确的获取到电堆的实际温度。
步骤S1023，将上述第一表面温度、上述第二表面温度和上述第三表面温度的平均值，确定为上述电堆温度。
本申请的电堆温度由第一表面温度、第二表面温度和第三表面温度的平均值确定出的，保证了电堆温度较为准确，进一步保证了可以根据电堆温度，快速使电堆进入或者退出自加热模式。
当然，可以采用六个温度传感器测得六个表面温度，求取六个温度的平均值，如图5所示，上述六个温度传感器分别两两均匀设置于电堆104的外表面且靠近第一个单电池的位置，电堆104的外表面的中部以及电堆104的外表面且靠近最后一个单电池的位置。
步骤S103，根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
本申请通过电堆温度控制水泵的开启，在确定水泵开启后，根据冷却液温度和电堆温度控制电堆退出自加热模式，具体的确定过程如图6所示，具体说明如下：
步骤1031，确定当前时刻获取的上述电堆温度是否大于或者等于温度设定值。
本申请的电堆温度和温度设定值均为具体温度值，电堆温度为当前时刻获取的电堆的实际温度值，本领域技术人员可以根据实际情况对温度设定值进行灵活设置。
步骤1032，在上述电堆温度大于或者等于上述温度设定值的情况下，控制上述水泵在上述当前时刻开启。
本申请根据获取的电堆温度，与温度设定值作比较，在当前时刻电堆的实际温度大于或等于温度设定值的情况下，控制水泵的在当前时刻开启，即在电堆温度上升至一定的温度值之后，再开启水泵，进行冷却液的循环，避免过早开启冷却液循环导致温升较慢。
本申请在获取当前时刻的电堆温度后，基于电堆温度与温度设定值的大小关系，在当前时刻电堆温度值大于或等于温度设定值的情况下，控制水泵在当前时刻开启，进一步保证为后续在水泵开启后可以更准确判断是否满足预设条件。
本申请通在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，具体的确定过程如图7所示，具体过程如下：
步骤1033，获取上述电堆温度和上述冷却液温度的差值的绝对值；
本申请中的电堆温度与冷却液温度均为实际获取的温度值，根据获取的电堆温度与冷却液温度的作差，并得到其差值的绝对值。
步骤1034，在上述差值的绝对值小于预设差值，且上述冷却液温度大于预设温度的情况下，控制上述电堆退出上述自加热模式，上述预设温度指的是上述燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度。
具体地，预设差值可以设置为50，当然，上述预设差值并不限于本申请设置的50，本领域技术人员可以根据实际需求进行灵活设置。
根据上述获取的电堆温度和冷却液温度的差值的绝对值，与本申请设定的预设差值作比较，在上述差值的绝对值小于预设差值，并且，获取的冷却液温度大于燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度的情况下，控制电堆退出自加热模式。即在电堆温度接近冷却液温度，并且冷却液温度大于燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度的情况下，说明可以满足冷启动的条件，即电堆可以退出自加热模式。
上述燃料电池低温启动方法还包括：
步骤104，在上述水泵处于开启状态下，控制上述水泵以最低转速运行。
本申请在确定水泵是可以正常启动的情况下，在水泵开启时，控制水泵以最低转速运行，以保证冷却液以最小的速度流动，确保冷却液可以充分冷却电堆，为后续可以根据电堆温度和冷却液温度的差值的绝对值小于预设差值，且冷却液温度大于预设温度，控制电堆退出自加热模式。
在一种实施例中，如图8所示，首先判断燃料电池是否满足低温启动条件，确定水泵是否能够正常启动，对水泵状态进行自检，若水泵能够正启动，则关闭水泵，控制其进入低温启动模式，控制电堆进入自加热模式，其中，在电堆温度大于或者等于温度设定值的情况下，控制水泵以最低转速运行，此时水泵处于开启状态，在电堆温度和冷却液温度的差值的绝对值小于预设差值，且冷却液温度大于预设温度的情况下，控制电堆退出自加热模式，此时，确定燃料电池处于常温运行状态。
实施例2
与图1所示的方法相对应，本申请实施例还提供了一种燃料电池低温启动装置，需要说明的是，本申请实施例的燃料电池低温启动装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于燃料电池低温启动方法。以下对本申请实施例提供的燃料电池低温启动装置进行介绍。
图9是根据本申请实施例的燃料电池低温启动装置的示意图。如图9所示，具体说明如下：
第一控制单元10，用于在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
获取单元20，用于实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
第二控制单元30，用于根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
在本申请的燃料电池低温启动装置中，通过第一控制单元，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式，通过获取单元，实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；通过第二控制单元，根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式。相比于现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢，本申请联合冷却液温度和电堆温度确定退出自加热模式的时机，在低温冷启动的过程中，有一段时间水泵是不开启的以减少冷却液的循环，提高了低温启动的速度。
基于上述实施例提供的装置，该装置的第二控制单元包括：
第一确定模块，用于确定当前时刻获取的上述电堆温度是否大于或者等于温度设定值；
第一控制模块，用于在上述电堆温度大于或者等于上述温度设定值的情况下，控制上述水泵在上述当前时刻开启；
第一获取模块，用于获取上述电堆温度和上述冷却液温度的差值的绝对值；
第二控制模块，用于在上述差值的绝对值小于预设差值，且上述冷却液温度大于预设温度的情况下，控制上述电堆退出上述自加热模式，上述预设温度指的是上述燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度。
本申请根据第一确定模块确定当前时刻获取的电堆温度大于或等于温度设定值的情况下，第一控制模块控制水泵的在当前时刻开启，即在电堆温度上升至一定的温度值之后，再开启水泵，进行冷却液的循环，避免过早开启冷却液循环导致温升较慢，根据上述第一获取模块获取的电堆温度和冷却液温度的差值的绝对值，与本申请设定的预设差值作比较，在上述差值的绝对值小于预设差值，并且，在第二控制模块获取的冷却液温度大于燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度的情况下，控制电堆退出自加热模式。即在电堆温度接近冷却液温度，并且冷却液温度大于燃料电池在常温运行状态下上述冷却液温度的情况下，说明可以满足冷启动的条件，即电堆可以退出自加热模式。
基于上述实施例提供的装置，该装置的第一控制单元包括：
第二确定模块，用于在燃料电池满足低温启动条件的情况下，确定水泵是否能够正常启动；
第三确定模块，用于在确定上述水泵能够正常启动之后，控制上述水泵关闭，且在控制上述水泵关闭之后，控制上述燃料电池进入上述低温启动模式，且控制电堆进入上述自加热模式。
本申请在燃料电池满足低温启动条件时，通过第二确定模块确认水泵的状态，若水泵不能正常启动，则整个燃料电池不能正常进入低温启动模式，也不能控制电堆进入自加热模式，若水泵可以正常启动，通过第三确定模块控制上述水泵关闭，且在控制上述水泵关闭之后，控制上述燃料电池进入上述低温启动模式，且控制电堆进入上述自加热模式，进一步保证后续燃料电池可以低温启动。
基于上述实施例提供的装置，该装置还包括：
第四控制单元，用于在上述水泵处于开启状态下，控制上述水泵以最低转速运行。
本申请在确定水泵是可以正常启动的情况下，通过第四控制单元在水泵开启时，控制水泵以最低转速运行，以保证冷却液以最小的速度流动，确保冷却液可以充分冷却电堆，为后续可以根据电堆温度和冷却液温度的差值的绝对值小于预设差值，且冷却液温度大于预设温度，控制电堆退出自加热模式。
上述电堆由多个单电池叠堆形成，在上述电堆温度为电堆表面的温度的情况下，基于上述实施例提供的装置，上述获取单元包括：
第二获取模块，用于获取第一表面温度、第二表面温度和第三表面温度，上述第一表面温度是通过第一温度传感器获取得到的，上述第二表面温度是通过第二温度传感器获取得到的，上述第三表面温度是通过第三温度传感器获取得到的，上述第一温度传感器安装在上述电堆的外表面且靠近第一个单电池，上述第二温度传感器安装在上述电堆的外表面的中部，上述第三表面温度安装在上述电堆的外表面且靠近最后一个单电池；
第四确定换模块，用于将上述第一表面温度、上述第二表面温度和上述第三表面温度的平均值，确定为上述电堆温度。
本申请通过第二获取模块获取第一表面温度、第二表面温度以及第三表面温度，上述表面温度是通过在电堆外表面均匀分散设置第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器获取得到的，该方式设置的传感器可以较为准确的获取到电堆的实际温度。
上述燃料电池低温启动装置包括处理器和存储器，上述第一控制单元、上述获取单元以及上述第二控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
实施例3
根据本申请实施例，如图10所示，提供了一种燃料电池低温启动系统，包括：第一温度感应单元201、第二温度感应单元202和第三控制单元203，上述第一温度感应单元201用于检测冷却液温度，上述第二温度感应单元202用于检测电堆104温度，上述第三控制单元203分别与上述第一温度感应单元201和上述第二温度感应单元202通信，上述第三控制单元203用于执行任一种上述的方法，其中，上述第一温度感应单元201包括：冷却液入口温度传感器2011以及冷却液出口温度传感器2012，上述第二温度感应单元202包括：电堆104表面温度传感器，上述第三控制单元203包括：水泵2031、散热器总成2032以及电动三通球阀2033。
实施例4
根据本申请实施例，提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述燃料电池低温启动方法。
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
实施例5
根据本申请实施例，提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述燃料电池低温启动方法。
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
实施例6
本发明实施例提供了一种燃料电池设备，如图11所示，燃料电池设备包括处理器301、存储器302及存储在存储器302上并可在处理器301上运行的程序，处理器301执行程序时实现至少以下步骤：
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
实施例7
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、在本申请提供一种燃料电池低温启动方法中，首先，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；然后，实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；最后，根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式，其中，上述电堆退出上述自加热模式表征上述燃料电池低温启动完成，上述预设条件与上述冷却液温度的大小和上述电堆温度的大小相关。本申请根据电堆温度确定水泵开启的时机，联合冷却液温度和电堆温度确定退出自加热模式的时机，在低温冷启动的过程中，有一段时间水泵是不开启的以减少冷却液的循环，整个控制逻辑加快了低温启动的速度。
2)、在本申请的燃料电池低温启动装置中，通过第一控制单元，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制上述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式，通过获取单元，实时获取冷却液温度和电堆温度，上述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；通过第二控制单元，根据上述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制上述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足上述预设条件的情况下控制上述电堆退出上述自加热模式。相比于现有技术中的燃料电池的低温启动方式，常常会出现低温启动初期由于冷却液循环导致的温升较慢的现象，以导致低温启动的速度较慢，本申请联合冷却液温度和电堆温度确定退出自加热模式的时机，在低温冷启动的过程中，有一段时间水泵是不开启的以减少冷却液的循环，提高了低温启动的速度。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种燃料电池低温启动方法，其特征在于，包括：
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
实时获取冷却液温度和电堆温度，所述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，其中，所述电堆退出所述自加热模式表征所述燃料电池低温启动完成，所述预设条件与所述冷却液温度的大小和所述电堆温度的大小相关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，包括：
确定当前时刻获取的所述电堆温度是否大于或者等于温度设定值；
在所述电堆温度大于或者等于所述温度设定值的情况下，控制所述水泵在所述当前时刻开启。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，包括：
获取所述电堆温度和所述冷却液温度的差值的绝对值；
在所述差值的绝对值小于预设差值，且所述冷却液温度大于预设温度的情况下，控制所述电堆退出所述自加热模式，所述预设温度指的是所述燃料电池在常温运行状态下所述冷却液温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式，包括：
在燃料电池满足低温启动条件的情况下，确定水泵是否能够正常启动；
在确定所述水泵能够正常启动之后，控制所述水泵关闭，且在控制所述水泵关闭之后，控制所述燃料电池进入所述低温启动模式，且控制电堆进入所述自加热模式。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述水泵处于开启状态下，控制所述水泵以最低转速运行。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述冷却液温度为冷却液出口温度，或者，所述冷却液温度为冷却液出口温度和冷却液入口温度的平均值。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电堆由多个单电池叠堆形成，在所述电堆温度为电堆表面的温度的情况下，实时获取所述电堆温度包括：
获取第一表面温度、第二表面温度和第三表面温度，所述第一表面温度是通过第一温度传感器获取得到的，所述第二表面温度是通过第二温度传感器获取得到的，所述第三表面温度是通过第三温度传感器获取得到的，所述第一温度传感器安装在所述电堆的外表面且靠近第一个单电池，所述第二温度传感器安装在所述电堆的外表面的中部，所述第三表面温度安装在所述电堆的外表面且靠近最后一个单电池；
将所述第一表面温度、所述第二表面温度和所述第三表面温度的平均值，确定为所述电堆温度。
8.一种燃料电池低温启动装置，其特征在于，包括：
第一控制单元，用于在燃料电池满足低温启动条件的情况下，控制所述燃料电池进入低温启动模式，且控制电堆进入自加热模式；
获取单元，用于实时获取冷却液温度和电堆温度，所述电堆温度为电堆表面的温度或者电堆内部的温度；
第二控制单元，用于根据所述电堆温度确定水泵开启时刻，且在控制所述水泵开启后确定是否满足预设条件，在满足所述预设条件的情况下控制所述电堆退出所述自加热模式，其中，所述电堆退出所述自加热模式表征所述燃料电池低温启动完成，所述预设条件与所述冷却液温度的大小和所述电堆温度的大小相关。
9.一种燃料电池低温启动系统，其特征在于，包括：第一温度感应单元、第二温度感应单元和第三控制单元，所述第一温度感应单元用于检测冷却液温度，所述第二温度感应单元用于检测电堆温度，所述第三控制单元分别与所述第一温度感应单元和所述第二温度感应单元通信，所述第三控制单元用于执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
11.一种燃料电池设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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