CN113745588B - 一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置 - Google Patents

一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置，该方法包括：根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功。该方法实现了保证燃料电池***在低温环境时能够正常启动，增强了冷启动性能稳定性，提高了冷启动效率，使电堆运行在适宜的环境，满足整车所需功率的效果。

Description

一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置。
背景技术
随着汽车领域的竞争越来越激烈，各企业、高校纷纷开始从事氢燃料电池汽车的研究。在现有的技术中，当环境温度与冷却液进入电堆的温度同时小于标定值时，燃料电池内部阴阳极气体管路与电堆中的水会发生结冰的现象，对电堆内的气流通道造成堵塞，降低阴阳极催化剂活性，导致燃料电池汽车在低温环境中启动时间长或启动失败，引发了冷启动性能稳定性差的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种燃料电池汽车的冷启动方法及装置，解决了现有技术中燃料电池汽车的冷启动性能稳定性差的技术问题，实现了保证燃料电池***在低温环境时能够正常启动，增强了冷启动性能稳定性，提高了冷启动效率，使电堆运行在适宜的环境，满足整车所需功率的技术效果。
第一方面，本发明实施例提供一种燃料电池汽车的冷启动方法，包括：
根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；
在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；
若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功。
优选的，所述获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数，包括：
通过先启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，再启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，获得所述出堆温度和所述电堆单片电压参数。
优选的，所述启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，包括：
开启所述热管理子***中的水泵，并根据所述冷却液的温差，控制所述水泵的转速；以及开启所述热管理子***中的温控阀和加热器，控制所述冷却液通过所述水泵后直接通过所述加热器；其中，所述温差为所述出堆温度和所述冷却液的进堆温度的差值；
当获取到的所述燃料电池***中的排氢排水阀的阀门温度不大于第一排氢排水阀温度阈值时，对所述排氢排水阀进行加热；当加热后的排氢排水阀的加热后阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值时，停止对所述排氢排水阀加热；其中，所述第二排氢排水阀温度阈值大于所述第一排氢排水阀温度阈值；
当所述阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值，且获取到的所述冷却液的进堆压力不小于冷却液进堆压力阈值时，确定所述热管理子***启动成功。
优选的，所述在所述冷启动操作过程中，包括：
在所述热管理子***启动成功后，根据所述出堆温度，控制所述加热器的运行功率。
优选的，所述启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，包括：
在控制所述加热器的运行功率的同时，启动所述电堆自加热操作；其中，所述电堆自加热操作包括依次启动所述燃料电池***中的空气子***、氢气子***和直流变换器。
优选的，所述确定所述冷启动操作启动成功，包括：
若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压最小值不小于单片电压阈值，以及电堆单片电压平均值不小于单片电压平均阈值，则确定所述冷启动操作启动成功；其中，所述电堆单片电压参数包括所述电堆单片电压最小值和所述电堆单片电压平均值。
优选的，所述获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，包括：
获取所述燃料电池汽车所处的环境温度、测量所述环境温度的时间和所述冷却液的初始出堆温度；
当所述环境温度位于环境温度阈值范围内，且所述时间不小于设定时间，以及所述初始出堆温度位于标定阈值范围内时，获取所述冷启动信息。
基于同一发明构思，第二方面，本发明还提供一种燃料电池汽车的冷启动装置，包括：
进入模块，用于根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；
获得模块，用于在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；
确定模块，用于若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功。
基于同一发明构思，第三方面，本发明提供一种电动车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
基于同一发明构思，第四方面，本发明提供一种电动车可读存储介质，所述电动车可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现电子设备的安全防护方法的步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供一种方法，包括。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的燃料电池汽车的冷启动方法的步骤流程示意图；
图2示出了本发明实施例中的燃料电池***的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中的燃料电池汽车的冷启动装置的模块示意图；
图4示出了本发明实施例中的一种电动车的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明第一实施例提供了一种燃料电池汽车的冷启动方法，如图1所示。该冷启动方法是作用于燃料电池***的，为了更清楚地了解该冷启动方法，先对燃料电池***进行详细阐述。
如图2所示，燃料电池***包括：冷却液、电堆210、热管理子***220、氢气子***230、空气子***240和直流变换器250，其中，直流变换器250为DC/DC转换器。电堆210、热管理子***220、空气子***240、氢气子***230均与电堆210连接。电堆210的输出端与直流变换器250的输入端连接，直流变换器250用于将电堆210的电能提供给燃料电池汽车的电池充电。在图2中，未对冷却液进行标记，但是冷却液在热管理子***220中的流动方向以箭头进行了标记。
热管理子***220包括：冷却液出堆处温度传感器221、水泵222、温控阀223、加热器224、散热装置225和冷却液进堆处温度传感器226，其中加热器224为PTC加热器。水泵222的输入端连接冷却液从电堆210出去的接口，输出端连接温控阀223的输入端。温控阀223的输出端分别连接散热装置225的输入端和加热器224的输入端。加热器224的输入端还与散热装置225的输出端连接，加热器224的输出端连接冷却液进入电堆210的接口。冷却液出堆处温度传感器221设置在冷却液从电堆210出去的接口处，冷却液进堆处温度传感器226设置在冷却液进入电堆210的接口处。
氢气子***230包括：进氢阀231、比例阀232、氢气循环泵233、气液分离器234和排氢排水阀235。比例阀232的输入端连接进氢阀231，输出端连接电堆210。气液分离器234输入端连接电堆210，输出端分别连接氢气循环泵233和排氢排水阀235。气液分离器234用于将从电堆210排放的氢气和水进行分离，再将分离后的一部分氢气输入到氢气循环泵233中，以及将分离后的另一部分氢气和水通过排氢排水阀235排放出去。氢气循环泵233还连接电堆210，用于将分离后的氢气输入到电堆210中，起到再次循环利用氢气的作用。
空气子***240包括：依次连接的空气过滤器241、空压机242、空气流量计243、中冷器244和增湿器245，以及背压阀246。增湿器245还与电堆210连接，用于将增湿后的空气输入到电堆210中。背压阀246与电堆210连接，用于将从电堆210中输出的空气排放出去。
下面，结合图1来详细介绍本实施例提供的燃料电池汽车的冷启动方法的具体实施步骤：
首先，执行步骤S101，根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作。
具体地，通过两种方式能获取到冷启动信息，一是自动方式，二是手动方式。在自动方式中，通过燃料电池汽车搭载的网络平台，自动获取燃料电池汽车所处的当前地区的天气预报，进而获取当前地区的环境温度信息和检测环境温度的时间，还要获取此时冷却液的出堆温度，即冷却液的初始出堆温度。在实际应用中，冷却液的出堆温度被认为是电堆210的温度。当环境温度位于环境温度阈值范围内，且时间不小于设定时间，以及初始出堆温度位于标定阈值范围内时，获取燃料电池汽车发出的冷启动信息。其中，环境温度阈值范围通常为一个标定值A至0℃，标定阈值范围通常为一个标定值B至0℃，设定时间通常为5分钟。环境温度阈值范围、标定阈值范围和设定时间均可根据实际需求而设置。通过将汽车所处的环境温度和冷却液的初始出堆温度作为自动方式的判断条件，是为了防止环境温度在0℃附近跳变误使燃料电池***进入冷启动操作。
例如，假设环境温度阈值为[A，0℃]，标定阈值范围为[B，0℃]，设定时间为5分钟。在自动方式中，当A≤环境温度≤0℃且持续5分钟，以及B≤初始出堆温度≤0℃时，获取燃料电池汽车发出的冷启动信息，并根据冷启动信息，进入冷启动操作。存在两种情况直接导致燃料电池***冷启动失败：当环境温度＜A时，说明燃料电池汽车所处的环境温度过低，不支持冷启动，导致燃料电池***冷启动失败。当初始出堆温度＜B时，说明电堆温度过低，不支持冷启动，导致燃料电池***冷启动失败。
在手动方式中，在燃料电池汽车内设置一键冷启动按键，可将汽车的当前档位设为P档，车速为0km/h，用户手动按下冷启动按键，获取燃料电池汽车发出的冷启动信息，进入冷启动操作。手动方式主要应用于当汽车从低温环境下运送至温度较高环境时，环境温度较高，而冷却液的出堆温度较低，运行常温启动流程可能会导致燃料电池***启动失败的情形中。
在本实施例中，通过对汽车所处的环境温度、冷却液的初始出堆温度的自动监测方式以及一键冷启动的方式，完善了燃料电池***冷启动操作的进入条件，避免由于进入条件的限制，导致燃料电池***冷启动失败，增强冷气动性能的稳定性，提高冷启动效率，保证燃料电池***在低温环境时的正常启动，满足整车所需功率。
接着，执行步骤S102，在冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆210的电堆单片电压参数；其中，燃料电池***包括冷却液和电堆210。
具体来讲，冷启动操作包括启动热管理子***220和启动电堆自加热操作两个步骤。热管理子***220和电堆自加热操作的启动顺序为可同时启动，也可分先后顺序。优选的方案是：在冷启动操作过程中，通过先启动燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***220，再启动燃料电池***的电堆自加热操作，获得出堆温度和电堆单片电压参数。后续以优选的方案为例，阐述热管理子***220和电堆自加热操作的具体启动操作过程，其他的方案请参考优选的方案。
在冷启动操作中，先启动热管理子***220，当热管理子***220成功启动后，再启动电堆自加热操作。在电堆自加热操作中，通过对冷却液的出堆温度和电堆210的电堆单片电压参数进行判断，确定冷启动是否成功。
启动热管理子***220的过程是：开启热管理子***220中的水泵222，并根据冷却液的温差，通过水泵222的比例-积分-微分控制器(简称PID控制器)的闭环控制，控制水泵222的转速，其中，温差为出堆温度和冷却液的进堆温度的差值。以及开启热管理子***220中的温控阀223和加热器224，控制冷却液通过水泵222后直接通过加热器224，使冷却液通过水泵222后不经过散热装置225，直接经过加热器224进行加热，利于冷却液的温度快速上升。其中，加热器224为PTC加热器。还需要说明的是，水泵222的PID控制器的闭环控制原理是：温差越大，表述出堆温度和进堆温度差距大，则需要控制加快水泵222转速。温差越小，则需要控制降低水泵222转速。
同时，获取燃料电池***中的排氢排水阀235的阀门温度。当阀门温度不大于第一排氢排水阀温度阈值时，通过排氢排水阀235上的加热继电器，对排氢排水阀235进行加热。对排氢排水阀235加热后，当阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值时，停止对排氢排水阀235加热。其中，第二排氢排水阀温度阈值大于第一排氢排水阀温度阈值。第一排氢排水阀温度阈值通常为0℃，第二排氢排水阀温度阈值通常为40℃，第二排氢排水阀温度阈值和第一排氢排水阀温度阈值均可根据实际需求而设置。
当阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值，且获取到的冷却液的进堆压力不小于冷却液进堆压力阈值时，确定热管理子***220启动成功。当阀门温度小于第二排氢排水阀温度阈值时，或当获取到的冷却液的进堆压力小于冷却液进堆压力阈值时，确定热管理子***220启动不成功。其中，冷却液进堆压力阈值通常为120Kpa，也可根据实际需求而设置。
在本实施例中，在冷启动操作中，需要先启动热管理子***220，需要使冷却液在电堆210中进行运行，为电堆210正式运行提供安全保障，提高了冷启动效率，使电堆210运行在适宜的环境，满足整车所需功率。
在整个冷启动操作中，在热管理子***220启动成功后，根据出堆温度，控制加热器224的运行功率。具体为：在加热器224启动之后，加热器224的运行功率是根据冷却液的出堆温度变化而变化的。那么，存在热管理子***220启动成功后，加热器224的运行功率还在随冷却液的出堆温度变化而变化的情况。加热器224的运行功率变化规律如下：
当出堆温度＜-20℃，加热器224的运行功率设置为额定功率；
当-20℃≤出堆温度＜-10℃，加热器224运行功率设置为额定功率的80％；
当-10℃≤出堆温度＜0℃，加热器224运行功率设置为额定功率的60％；
当0℃≤出堆温度＜5℃，加热器224运行功率设置为额定功率的40％。
通过冷却液的出堆温度，对加热器224的运行功率进行分段控制。控制加热器224的运行功率规律是，随着冷却液的出堆温度的升高，控制加热器224的运行功率降低。
在本实施例中，在冷却液的出堆温度较低时，提高加热器224的运行功率，加快加热电堆210的速度。在冷却液的出堆温度逐渐升高时，适当降低加热器224的运行功率，达到降低燃料电池***能耗的目的。同时，通过冷却液的出堆温度，对加热器224的运行功率进行分段控制，还能增强冷气动性能的稳定性，提高冷启动效率。
在整个冷启动操作过程中，在热管理子***220启动成功后，在控制加热器224的运行功率的同时，启动电堆自加热操作。燃料电池***的电堆自加热操作是：在热管理子***220启动成功后，依次启动燃料电池***中的空气子***240、氢气子***230和直流变换器250。其中，直流变换器250为DC/DC变换器。
在本实施例中，采用电堆自加热操作与加热器224加热同时进行的策略，缩短燃料电池***冷启动的时间，优化驾驶体验。并且，在低温环境中，电堆自加热操作是为了保证电堆210能进行基本的运行，使空气子***240、氢气子***230和直流变换器250运作起来，为后续电堆210和燃料电池***正常运行提供安全保障，增强冷气动性能的稳定性，提高了冷启动效率。
启动空气子***240的过程是：开启空气子***240的空压机242，并根据空气进堆流量，通过空压器的PID控制器的闭环控制，控制空压机242的转速；以及开启空气子***240的背压阀246，并根据空气进堆压力，控制背压阀246的开度；其中，空气进堆流量是通过空气子***240的空气流量计243，测量空气进入电堆210的流量得到的，空气进堆压力是通过空气子***240中的空气进堆处压力传感器，测量空气进入电堆210的压力得到的。燃料电池汽车一上电，空气过滤器241、空气流量计243、中冷器244和增湿器245就开始工作，无需控制。
背压阀246的工作原理是：背压阀246全开时，空气进堆压力最小。背压阀246全关时，空气进堆压力最大。通过控制背压阀246的开度，实现对空气进堆压力的控制。
当空压机242的转速不小于空压机242的最低运行转速，且空气进堆压力不小于空气进堆压力阈值时，确定空气子***240启动成功。当空压机242的转速小于最低运行转速时，或当空气进堆压力小于空气进堆压力阈值时，确定空气子***240启动不成功。其中，空压机242的最低运行转速和空气进堆压力阈值均可根据实际需求而设置。
在本实例中，通过控制空压机242的转速和背压阀246的开度，实现对空气子***240的启动，加快对电堆210的加热速度，增强冷启动性能的稳定性，提高了冷启动效率，使空气子***240在低温环境中快速正常启动。
空气子***240启动成功后，启动氢气子***230。启动氢气子***230的过程是：首先，开启氢气子***230的进氢阀231，通入氢气。接着，开启氢气子***230的比例阀232，并根据氢气进堆压力，通过比例阀232的PID控制器的闭环控制，控制比例阀232的开度；以及开启氢气子***230的氢气循环泵233，并根据氢气压差，控制氢气循环泵233的转速；其中，氢气进堆压力是通过氢气子***230中的氢气进堆处压力传感器测得的，氢气压差为氢气进堆压力和氢气出堆压力的差值。还需要打开排氢排水阀235，通过排氢排水阀235，进行周期性排氢排水。
当氢气进堆压力不小于氢气进堆压力阈值，且氢气循环泵233反馈启动成功信息时，表示氢气路建压完成，且氢气循环泵233正常启动，确定氢气子***230启动成功。当氢气进堆压力小于氢气进堆压力阈值时，表示氢气路建压未完成，或当氢气循环泵233反馈启动不成功信息时，均确定氢气子***230启动不成功。
在本实例中，通过控制比例阀232的开度和氢气循环泵233的转速，实现对氢气子***230的启动，加快对电堆210的加热速度，增强冷启动性能的稳定性，提高了冷启动效率，使氢气子***230在低温环境中快速正常启动。
在氢气子***230启动成功后，启动直流变换器250。启动直流变换器250的具体过程是：控制直流变换器250从电堆210中获取电能，并进行低压预充电。当电堆单片电压最小值不小于燃料电池***运行时最小值时，确定直流变换器250低压预充电成功。当电堆单片电压最小值小于燃料电池***运行时最小值时，确定直流变换器250低压预充电失败。
在本实施例中，在热管理子***220、空气子***240和氢气子***230成功启动后，电堆210已经在运行中，运行中的电堆210会产生热能和电能。此时，直流变换器250的输入端有来自电堆210的电压，而输出端没有电压。为了避免直流变换器250直接工作时，会产生电拉弧，则需要对直流变换器250进行低压预充电，使直流变换器250两端的电压一致，保证直流变换器250的安全运行，起到保护直流变换器250的作用。
直流变换器250低压预充电成功之后，控制直流变换器250开机。在控制直流变换器250开机后，通过电堆210对直流变换器250加载电流，控制电堆210加热，以及控制直流变换器250对燃料电池汽车的电池充电。
具体地，在直流变换器250的输入端预先设置一个输入端电流阈值，输入端电流阈值通常为100A，也可根据实际需求而设置。采用分段加载电流方式，使电堆210对直流变换器250加载电流。例如，假设输入端电流阈值为100A，将电堆210加载电流的梯度分为五段。在每段中，通过30秒的时间，电堆210将加载的电流提升20A。具体的是，第一段为30秒，电堆210将加载的电流从0A提升至20A；第二段为30秒，电堆210将加载的电流从20A提升至40A；第三段为30秒，电堆210将加载的电流从40A提升至60A；第四段为30秒，电堆210将加载的电流从60A提升至80A；第五段为30秒，电堆210将加载的电流从80A提升至100A。
在分段加载电流方式中的每段加载电流时，电堆210加载电流的速度是根据冷却液的出堆温度进行设定的，规律是冷却液的出堆温度越低，电堆210加载电流的速度越快。因此，随着加热器224对冷却液的加热以及电堆210运行时产生的热量，冷却液的出堆温度逐渐上升，电堆210加载电流的速度是缓慢的。
在本实施例中，对直流变换器250的低压预充电成功后，开启直流变换器250，控制电堆210对直流变换器250进行分段加载电流方式，使电堆210运行起来，对自己进行加热，增强冷启动性能的稳定性，提高冷启动效率，还能使直流变换器250对电池进行充电，节约能耗。
当获取到的直流变换器250的输入端电流与输入端电流阈值一致时，对冷却液的出堆温度和电堆单片电压参数进行判断。
然后，执行步骤S103，若出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定冷启动操作启动成功。
具体地，若冷却液的出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压最小值不小于单片电压阈值，以及电堆单片电压平均值不小于单片电压平均阈值，则确定冷启动操作启动成功；其中，电堆单片电压参数包括电堆单片电压最小值和电堆单片电压平均值。电堆单片电压最小值指的是电堆210运行时，单片电堆的电压最小值。
若出堆温度小于出堆温度阈值，或电堆单片电压最小值小于单片电压阈值，或电堆单片电压平均值小于单片电压平均阈值，则确定冷启动操作启动不成功。其中，出堆温度阈值通常为5℃，也可根据实际需求而设置。电堆单片电压最小值和电堆单片电压平均值均根据实际需求而设置。
在本实施例中，通过考虑到冷却液出堆温度与电堆单片电压值，保证冷启动操作结束后，电堆可响应整车控制器VCU(Vehicle control unit)的需求功率。即燃料电池汽车冷启动成功后，燃料电池***能响应VCU的需求电流，进行功率输出。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本实施例中，根据燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作。在冷启动操作中，通过冷却液的出堆温度和电堆单片电压参数，判断燃料电池***是否冷启动成功。具体先通过先启动热管理子***，对冷却液和电堆进行初步加热后，再启动电堆自加热操作，对电堆进行进一步加热，加快了对电堆的加热速度，实现了保证燃料电池***在低温环境时能够正常启动，增强了冷气动性能的稳定性，提高了冷启动效率。在电堆自加热操作中，当出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压参数满足设定电压条件时，确定燃料电池汽车的冷启动成功。通过严谨的判断条件，判断出冷启动操作成功，进一步保障了冷气动性能的稳定性。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明第二实施例还提供了一种燃料电池汽车的冷启动装置，如图3所示，包括：
进入模块301，用于根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；
获得模块302，用于在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；
确定模块303，用于若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功。
作为一种可选的实施例，获得模块302，用于所述获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数，包括：
通过先启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，再启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，获得所述出堆温度和所述电堆单片电压参数。
作为一种可选的实施例，所述启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，包括：
开启所述热管理子***中的水泵，并根据所述冷却液的温差，控制所述水泵的转速；以及开启所述热管理子***中的温控阀和加热器，控制所述冷却液通过所述水泵后直接通过所述加热器；其中，所述温差为所述出堆温度和所述冷却液的进堆温度的差值；
当获取到的所述燃料电池***中的排氢排水阀的阀门温度不大于第一排氢排水阀温度阈值时，对所述排氢排水阀进行加热；当加热后的排氢排水阀的加热后阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值时，停止对所述排氢排水阀加热；其中，所述第二排氢排水阀温度阈值大于所述第一排氢排水阀温度阈值；
当所述阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值，且获取到的所述冷却液的进堆压力不小于冷却液进堆压力阈值时，确定所述热管理子***启动成功。
作为一种可选的实施例，获得模块302，用于所述在所述冷启动操作过程中，包括：
在所述热管理子***启动成功后，根据所述出堆温度，控制所述加热器的运行功率。
作为一种可选的实施例，获得模块302，用于所述启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，包括：
在控制所述加热器的运行功率的同时，启动所述电堆自加热操作；其中，所述电堆自加热操作包括依次启动所述燃料电池***中的空气子***、氢气子***和直流变换器。
作为一种可选的实施例，确定模块303，用于所述确定所述冷启动操作启动成功，包括：
若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压最小值不小于单片电压阈值，以及电堆单片电压平均值不小于单片电压平均阈值，则确定所述冷启动操作启动成功；其中，所述电堆单片电压参数包括所述电堆单片电压最小值和所述电堆单片电压平均值。
作为一种可选的实施例，进入模块301，用于所述获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，包括：
获取所述燃料电池汽车所处的环境温度、测量所述环境温度的时间和所述冷却液的初始出堆温度；
当所述环境温度位于环境温度阈值范围内，且所述时间不小于设定时间，以及所述初始出堆温度位于标定阈值范围内时，获取所述冷启动信息。
由于本实施例所介绍的燃料电池汽车的冷启动装置为实施本申请实施例一中燃料电池汽车的冷启动方法所采用的装置，故而基于本申请实施例一中所介绍的燃料电池汽车的冷启动方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的燃料电池汽车的冷启动装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该燃料电池汽车的冷启动装置如何实现本申请实施例一中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例一中燃料电池汽车的冷启动方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明第三实施例还提供了一种电动车，如图4所示，包括存储器404、处理器402及存储在存储器404上并可在处理器402上运行的计算机程序，所述处理器402执行所述程序时实现上述燃料电池汽车的冷启动方法中的任一方法的步骤。
其中，在图4中，总线架构(用总线400来代表)，总线400可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线400将包括由处理器402代表的一个或多个处理器和存储器404代表的存储器的各种电路链接在一起。总线400还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口406在总线400和接收器401和发送器403之间提供接口。接收器401和发送器403可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器402负责管理总线400和通常的处理，而存储器404可以被用于存储处理器402在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明第四实施例还提供了一种电动车可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文实施例一所述燃料电池汽车的冷启动方法的任一方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种燃料电池汽车的冷启动方法，其特征在于，包括：
根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；
在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；
若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功；
所述确定所述冷启动操作启动成功，包括：若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压最小值不小于单片电压阈值，以及电堆单片电压平均值不小于单片电压平均阈值，则确定所述冷启动操作启动成功；其中，所述电堆单片电压参数包括所述电堆单片电压最小值和所述电堆单片电压平均值；
所述获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，包括：获取所述燃料电池汽车所处的环境温度、测量所述环境温度的时间和所述冷却液的初始出堆温度；当所述环境温度位于环境温度阈值范围内，且所述时间不小于设定时间，以及所述初始出堆温度位于标定阈值范围内时，获取所述冷启动信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数，包括：
通过先启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，再启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，获得所述出堆温度和所述电堆单片电压参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述启动所述燃料电池汽车的燃料电池***中的热管理子***，包括：
开启所述热管理子***中的水泵，并根据所述冷却液的温差，控制所述水泵的转速；以及开启所述热管理子***中的温控阀和加热器，控制所述冷却液通过所述水泵后直接通过所述加热器；其中，所述温差为所述出堆温度和所述冷却液的进堆温度的差值；
当获取到的所述燃料电池***中的排氢排水阀的阀门温度不大于第一排氢排水阀温度阈值时，对所述排氢排水阀进行加热；当加热后的排氢排水阀的加热后阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值时，停止对所述排氢排水阀加热；其中，所述第二排氢排水阀温度阈值大于所述第一排氢排水阀温度阈值；
当所述阀门温度不小于第二排氢排水阀温度阈值，且获取到的所述冷却液的进堆压力不小于冷却液进堆压力阈值时，确定所述热管理子***启动成功。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述冷启动操作过程中，包括：
在所述热管理子***启动成功后，根据所述出堆温度，控制所述加热器的运行功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述启动所述燃料电池***的电堆自加热操作，包括：
在控制所述加热器的运行功率的同时，启动所述电堆自加热操作；其中，所述电堆自加热操作包括依次启动所述燃料电池***中的空气子***、氢气子***和直流变换器。
6.一种燃料电池汽车的冷启动装置，其特征在于，包括：
进入模块，用于根据获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，进入冷启动操作；
获得模块，用于在所述冷启动操作过程中，获得冷却液的出堆温度和电堆的电堆单片电压参数；其中，所述燃料电池***包括所述冷却液和所述电堆；
确定模块，用于若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且所述电堆单片电压参数满足设定电压条件，则确定所述冷启动操作启动成功；
所述确定所述冷启动操作启动成功，包括：若所述出堆温度不小于出堆温度阈值，且电堆单片电压最小值不小于单片电压阈值，以及电堆单片电压平均值不小于单片电压平均阈值，则确定所述冷启动操作启动成功；其中，所述电堆单片电压参数包括所述电堆单片电压最小值和所述电堆单片电压平均值；
所述获取到的燃料电池汽车的冷启动信息，包括：获取所述燃料电池汽车所处的环境温度、测量所述环境温度的时间和所述冷却液的初始出堆温度；当所述环境温度位于环境温度阈值范围内，且所述时间不小于设定时间，以及所述初始出堆温度位于标定阈值范围内时，获取所述冷启动信息。
7.一种电动车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法步骤。
8.一种电动车可读存储介质，所述电动车可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法步骤。
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