本申请属于燃料电池系统,尤其涉及一种燃料电池系统的暖机方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
1、燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,具有高效、环保等优点,被广泛应用于汽车、电力供应等领域。燃料电池系统是指以燃料电池为核心,和空气子系统、氢气子系统、热管理子系统、dcdc(dc-to-dc converter,直流转换器)等组成的发电系统。燃料电池系统不管是在低温起动还是常温启动时均不能立即加载到最大功率状态,而是需要在暖机电流下停留一定的时间进行暖机,使燃料电池系统的电堆在较低温度下预热至正常的工作温度,以避免骤热对电堆带来损伤。
2、相关技术中,燃料电池系统在低温启动后,电堆的冷却液温度上升缓慢,升温时间过长,燃料电池内产生的水会结成冰,不仅会破坏催化剂层,还会阻碍反应气体进入,造成燃料电池性能衰减,容易出现输出功率受限制等故障。此外,燃料电池系统在常温启动时,电堆在高电流密度下电化学反应更快,产水过多,会导致电堆发生水淹,进而出现启动失败的问题,启动的可靠性差。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供了一种燃料电池系统的暖机方法、装置、设备及存储介质,进而至少在一定程度上可以提高燃料电池系统在低温或常温启动时的速度和稳定性。
2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
3、根据本申请实施例的第一方面,提供了一种燃料电池系统的暖机方法,包括:
4、在燃料电池系统启动后,控制所述燃料电池系统进入怠速运行状态;
5、根据所述燃料电池系统在怠速运行状态下的运行参数,控制所述燃料电池系统进入暖机状态;
6、根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流。
7、在一些实施例中,所述根据当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压控制所述暖机电流,包括:
8、向所述燃料电池系统中的电堆加载预设的暖机电流;
9、在所述当前电堆总电压小于预设最低快速暖机总电压,或者所述当前最低电堆单片电压小于预设最低快速暖机单片电压的情况下,减载所述暖机电流;
10、在所述当前电堆总电压大于预设最高快速暖机总电压,或者所述当前最低电堆单片电压大于预设最高快速暖机单片电压的情况下,加载所述暖机电流。
11、在一些实施例中,在所述减载所述暖机电流或所述加载所述暖机电流之后,所述暖机方法还包括:
12、在减载后的暖机电流小于预设最低减载电流的情况下,将所述预设最低减载电流更新为所述减载后的暖机电流;
13、在加载后的暖机电流大于预设最高加载电流的情况下,将所述预设最高加载电流更新为所述加载后的暖机电流。
14、在一些实施例中,所述控制所述燃料电池系统进入怠速运行状态,包括:
15、在冷却液的当前进堆温度小于预设低温冷启动温度的情况下,将所述冷却液加热到所述预设低温冷启动温度,以使所述燃料电池系统进入怠速运行状态。
16、在一些实施例中,所述运行参数包括冷却液的当前进堆温度、当前电堆单片电压和当前电堆总电压,所述根据所述燃料电池系统在怠速运行状态下的运行参数控制所述燃料电池系统进入暖机状态,包括:
17、在所述当前进堆温度小于预设进入暖机温度、所述当前电堆单片电压大于预设进入暖机单片电压和所述当前电堆总电压大于预设进入暖机总电压的情况下,控制所述燃料电池系统进入所述暖机状态。
18、在一些实施例中,所述燃料电池系统包括水泵和温控阀,在所述根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流之前,所述暖机方法还包括:
19、控制所述水泵的转速为预设最低转速;
20、控制所述温控阀的开度为预设最小开度;
21、控制进入所述电堆的空气目标流量为预设流量;
22、控制进入所述电堆的空气目标压力为预设压力;
23、控制进入所述电堆的氢气目标压力跟随所述空气目标压力。
24、在一些实施例中,在所述根据当前电堆总电压或当前电堆最低单片电压控制所述暖机电流之后,所述暖机方法还包括:
25、在冷却液的当前进堆温度达到预设退出暖机温度、暖机时长大于预设时长、接收到关机指令或所述燃料电池系统出现故障的情况下,退出所述暖机状态。
26、根据本申请实施例的第二方面,提供了一种燃料电池系统的暖机装置,包括:
27、怠速运行控制模块,用于在燃料电池系统启动后,控制所述燃料电池系统进入怠速运行状态;
28、暖机状态控制模块,用于根据所述燃料电池系统在怠速运行状态下的运行参数,控制所述燃料电池系统进入暖机状态;
29、暖机电流控制模块,用于根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流。
30、根据本申请实施例的第三方面,提供了一种燃料电池系统的暖机设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序指令,所述处理器执行所述计算机程序指令时,实现如上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
31、根据本申请实施例的第四方面,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中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时,促使所述处理器实现如上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
32、在本申请中,通过在燃料电池系统启动后,控制所述燃料电池系统进入怠速运行状态;根据所述燃料电池系统在怠速运行状态下的运行参数控制所述燃料电池系统进入暖机状态;根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流。这样一来,无论燃料电池系统处于低温还是常温,都可以通过利用控制暖机电流的过程中的发热实现了燃料电池系统的快速暖机,保障了燃料电池系统能够迅速进入稳定工作状态,提高了燃料电池系统在低温或常温启动时的速度和稳定性。
33、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
1.一种燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,所述根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流,包括:
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,在所述减载所述暖机电流或所述加载所述暖机电流之后,所述暖机方法还包括:
4.根据权利要求1所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,所述控制所述燃料电池系统进入怠速运行状态,包括:
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,所述运行参数包括冷却液的当前进堆温度、当前电堆单片电压和当前电堆总电压,所述根据所述燃料电池系统在怠速运行状态下的运行参数,控制所述燃料电池系统进入暖机状态,包括:
6.根据权利要求1-5任一所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,所述燃料电池系统包括水泵和温控阀,在所述根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流之前,所述暖机方法还包括:
7.根据权利要求1-5任一所述的燃料电池系统的暖机方法,其特征在于,在所述根据所述燃料电池系统的电堆的当前电堆总电压或当前最低电堆单片电压,向所述燃料电池系统中的电堆加载暖机电流之后,所述暖机方法还包括:
8.一种燃料电池系统的暖机装置,其特征在于,包括:
9.一种燃料电池系统的暖机设备,包括处理器和存储器,其特征在于,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序指令,所述处理器执行所述计算机程序指令时,实现如权利要求1至7中任一所述的方法的步骤。
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中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时,促使所述处理器实现如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。