一种燃料电池系统以及一种新能源车辆动力总成的制作方法

1.本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统以及一种新能源车辆动力总成。


背景技术：

2.燃料电池系统包括电堆、空气系统、氢气系统、冷却系统以及控制器。在低温环境温度下(0℃以下)，燃料电池系统启动过程会比常温(如20℃)启动时间长，主要原因是燃料电池电堆在低温时需要进行内部化冰，化冰一般通过加热升温的方法来完成。
3.常用加热方法有两种：一种为内部加热，即电堆内部化学反应产生热量进行加热，另一种为外部加热，采用ptc加热冷却液，再通过冷却液加热电堆进行升温。现有技术方案基本采用两种加热方法进行电堆化冰，在电堆加热化冰过程中，加热冷却液所需能耗占总加热能耗的40％，大大延长了电堆化冰时间，进而增加了燃料电池系统冷启动时间和能耗。


技术实现要素：

4.本发明实施例通过提供一种燃料电池系统以及一种新能源车辆动力总成，解决了相关技术中燃料电池冷启动能耗高、启动时间长的技术问题。
5.第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：电堆、空气供给系统、氢气供给系统、冷却系统以及控制器；所述冷却系统包括冷却回路、出液管和进液管；所述冷却回路与所述电堆的冷却空腔之间连接有所述出液管和所述进液管；所述空气供给系统和所述氢气供给系统均与所述电堆的反应空腔连接，所述空气供给系统与所述出液管连接；
6.所述控制器用于：
7.在监测到所述冷却系统中冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制所述空气供给系统以及所述氢气供给系统对所述反应空腔进行吹扫；在所述冷却回路相对于所述出液管和进液管断开的状态下，控制所述空气供给系统与所述出液管连通，并利用所述空气系统提供的空气，将所述出液管、所述冷却空腔和所述进液管中的冷却液排空。
8.优选地，所述控制器，还用于：监测所述空气供给系统的运行状态；并根据所述运行状态，判断所述出液管、所述冷却空腔和所述进液管中的冷却液是否排空；若是，则控制所述电堆启动。
9.优选地，所述燃料电池系统还包括：用于对所述冷却回路中冷却液进行加热的加热器，所述加热器与所述电堆电性连接；所述控制器，还用于：在所述控制所述电堆启动之后，根据预设的功率增长控制参数，控制所述电堆向所述加热器输出电能的功率逐渐增大；直至所述电堆的实际电参数高于预设电参数阈值，且所述冷却回路中冷却液的温度高于所述预设温度时，控制所述冷却回路与所述出液管之间连通、控制所述冷却回路与所述进液管之间连通、控制所述空气供给系统与所述出液管之间断开，以使所述冷却回路中加热后的冷却液进入所述冷却空腔中。
10.优选地，所述空气供给系统包括：空压机、出气管和背压阀；所述空压机的气体输出端与所述反应空腔的第一进气端连接；所述背压阀设置于所述出气管上，所述出气管与所述反应空腔的第一出气端连接；所述氢气供给系统包括：比例阀和循环泵；所述反应空腔的第二进气端以及所述循环泵的气体输出端设置有所述比例阀，所述反应空腔的第二出气端与所述循环泵的气体输入端连接；所述冷却回路包括：出液三通阀、进液三通阀、连通管和冷却泵；所述出液三通阀连接有所述出液管、所述连通管以及所述冷却泵；所述进液三通阀连接有所述进液管、所述连通管以及所述冷却泵；所述连通管的一端连接有所述进液三通阀，所述连通管的另一端连接有所述出液三通阀；其中，所述出气管通过空气吹扫阀与所述出液管连接，所述进液管通过双通阀与冷却液箱连接；所述空压机、所述出气管、所述比例阀、所述循环泵、所述背压阀、所述出液三通阀、所述进液三通阀以及所述冷却泵均与所述控制器连接。
11.优选地，所述控制器，具体用于：在监测到所述冷却系统中冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制所述空压机以及所述循环泵的运行状态，以及控制所述背压阀以及所述比例阀的开度，以对所述反应空腔进行吹扫；控制所述进液三通阀和所述出液三通阀关闭，以使冷却液仅在所述冷却回路中循环流动；控制所述空气吹扫阀以及所述双通阀开启，以利用所述空压机提供的空气，将所述出液管、所述冷却空腔、所述进液管中的冷却液经所述双通阀排出至所述冷却液箱中。
12.优选地，所述控制器，具体还用于：在所述空气吹扫阀以及所述双通阀均处于开启状态时，获取所述背压阀的开启时长以及开度数据；若检测到所述开启时长超过预设时长时，且所述开度数据符合预设波动要求，则判定所述出液管、所述冷却空腔和所述进液管中的冷却液排空。
13.优选地，所述控制器，还具体用于：基于目标空气流量控制所述空压机的运行状态，基于目标空气压力控制所述背压阀的开度，以使所述空气供给系统提供满足所述电堆启动所需的空气；基于目标氢气流量控制所述循环泵的运行状态，基于目标氢气压力控制所述比例阀的开度，以使所述氢气供给系统提供满足所述电堆启动所需的氢气。
14.优选地，所述控制器，还具体用于：控制所述出液三通阀开启，以使所述冷却回路与所述出液管之间连通；控制所述进液三通阀开启，以使所述冷却回路与所述进液管恢复连通；控制所述空气吹扫阀以及所述双通阀关闭，以使所述冷却回路中加热后的冷却液进入所述冷却空腔中。
15.优选地，所述燃料电池系统还包括：温控阀和散热器总成；所述温控阀的第一出液口与所述冷却泵连接，所述温控阀的第二出液口与所述散热器总成连接，所述散热器总成与所述冷却泵连接；所述控制器，还用于：若监测到所述冷却系统中冷却液的温度大于散热温度阈值时，则控制所述温控阀的第二出液口开启，以使冷却液进入所述散热器总成中进行冷却；否则控制所述温控阀的第一出液口开启，以使冷却液无法流经所述散热器总成。
16.第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种新能源车辆动力总成，包括驱动电机以及如第一方面中任一所述的燃料电池系统；其中，所述燃料电池系统用于为所述驱动电机提供工作所需的电能；所述驱动电机用于驱动车辆行驶。
17.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
18.本发明能够通过控制器监测冷却系统中冷却液的温度，并在监测到冷却液的温度
低于或等于预设温度时，控制空气供给系统以及氢气供给系统来对反应空腔进行吹扫。并控制冷却回路相对于出液管和进液管断开，来使冷却液仅在冷却回路中循环流动，然后控制空气供给系统与出液管连通，来利用空气供给系统提供的空气，将进液管、冷却空腔以及出液管内部的冷却液排空。因而，在低温环境启动燃料电池时，燃料电池不会因为冷却空腔中的冷却液凝固而无法启动，并且，由于无需对燃料电池冷却空腔中的冷却液进行加热，减少了燃料电池启动过程的能量消耗以及时间消耗，有效提高了燃料电池的冷启动效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
20.图1为本发明实施例中燃料电池系统结构的示意图；
21.图2为本发明实施例中燃料电池系统在一种实施方式下的结构示意图；
22.图3为图1或图2中控制器控制连接的示意图；
23.图4为本发明实施例中新能源车辆动力总成结构的示意图。
具体实施方式
24.本发明实施例通过提供一种燃料电池系统以及一种新能源车辆动力总成，解决了相关技术中燃料电池冷启动能耗高、启动时间长的技术问题。
25.本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
26.通过控制器监测冷却系统中冷却液的温度，并在监测到冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制空气供给系统以及氢气供给系统来对反应空腔进行吹扫，以防止电堆内部堵塞。并通过控制器控制冷却回路相对于出液管和进液管断开，来使冷却液仅在冷却回路中循环流动，然后控制空气供给系统与出液管连通，来利用空气供给系统提供的空气，将进液管、冷却空腔以及出液管内部的冷却液排空。
27.由于，在低温环境启动燃料电池时，燃料电池的冷却回路中没有冷却液，不会存在冷却液在冷却空腔中凝固导致燃料电池无法启动的情况，因而，无需对燃料电池冷却空腔中的冷却液进行加热，减少了燃料电池启动过程的能量消耗以及时间消耗，有效提高了燃料电池的冷启动效率。
28.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
29.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例，能够按照除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
31.第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种燃料电池系统，旨在解决燃料电池在低温环境启动过程中能耗高、启动时间长的技术问题。
32.请参见图1所示，该燃料电池系统包括：电堆100、空气供给系统200、氢气供给系统300、冷却系统400以及控制器400。其中，冷却系统400包括冷却回路401、出液管402和进液管403；冷却回路401与电堆100的冷却空腔600之间连接有出液管402和进液管403；空气供给系统200和氢气供给系统300均与电堆100的反应空腔700连接，空气供给系统200与出液管402连接。
33.其中，控制器400用于：在监测到冷却系统400中冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制空气供给系统200以及氢气供给系统300对反应空腔700进行吹扫，来尽量避免电堆100内部堵塞。在冷却回路401相对于出液管402和进液管403断开的状态下，控制空气供给系统200与出液管402连通，并利用空气系统提供的空气，将出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液排空。
34.为了实现上述技术方案，接下来对空气供给系统200、氢气供给系统300以及冷却回路401进行更加详细的说明。
35.请参见图2所示，针对空气供给系统200，具体的，空气供给系统200可以包括：空压机201、出气管202和背压阀203。空压机201的气体输出端与反应空腔700的第一进气端701连接；背压阀203设置于出气管202上，出气管202与反应空腔700的第一出气端702连接。
36.请继续参见图2所示，针对氢气供给系统300，具体的，氢气供给系统300可以包括：比例阀301和循环泵302；反应空腔700的第二进气端703以及循环泵302的气体输出端设置有比例阀301，反应空腔700的第二出气端704与循环泵302的气体输入端连接。
37.请继续参见图2所示，针对冷却回路401，具体的，冷却回路401可以包括：出液三通阀4011、进液三通阀4012、连通管4013和冷却泵4014；出液三通阀4011连接有出液管402、连通管4013以及冷却泵4014；进液三通阀4012连接有进液管403、连通管4013以及冷却泵4014；连通管4013的一端连接有进液三通阀4012，连通管4013的另一端连接有出液三通阀4011。
38.需要说明的是，为了能够利用空气系统提供的空气，来对出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液进行吹扫，请参见图2所示，出气管202可以通过空气吹扫阀800与出液管402连接，进液管403可以通过双通阀404与冷却液箱405连接。另外，为了能够通过控制器400实现相应的控制，请参见图3所示，空压机201、比例阀301、循环泵302、背压阀203、出液三通阀4011、进液三通阀4012、冷却泵4014、空气吹扫阀800以及双通阀404均与控制器400连接。
39.可以在冷却系统400的任意一个或多个位置设置温度传感器(未图示)，并将温度传感器与控制器400连接，从而能够通过控制器400监测冷却系统400中冷却液的温度。举例来讲，可以在出液管402和/或进液管403设置温度传感器。
40.具体的，控制器400可以用于：在监测到冷却系统400中冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制空压机201以及循环泵302的运行状态，以及控制背压阀203以及比例阀301的开度，以对反应空腔700进行吹扫。控制进液三通阀4012和出液三通阀4011关闭，以使冷却液仅在冷却回路401中循环流动；控制空气吹扫阀800以及双通阀404开启，以利用空压机201提供的空气，将出液管402、冷却空腔600、进液管403中的冷却液经双通阀404排出至
冷却液箱405中。
41.在具体实施过程中，预设温度可以根据冷却液的凝固点设置，例如，假如冷却液为水，则可以将预设温度设置为水的凝固点，即0℃；假如冷却液为乙二醇水溶液，则可以将预设温度设置为乙二醇水溶液的凝固点，即-11℃。
42.为了使出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液排空得更加彻底，防止出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液凝固而影响燃料电池的启动。控制器400还可以用于：监测空气供给系统200的运行状态，并根据运行状态，判断出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液是否排空；若是，则控制电堆100启动。
43.具体的，控制器400具体用于：在空气吹扫阀800以及双通阀404均处于开启状态时，通过获取背压阀203的开启时长以及开度数据，来监测空气供给系统200的运行状态。若检测到开启时长超过预设时长时，且开度数据符合预设波动要求，则判定出液管402、冷却空腔600和进液管403中的冷却液排空。
44.在具体实施过程中，预设时长可以根据空气供给系统200提供空气流量的大小确定，一般来讲，假如空气供给系统200提供空气的流量较大，则预设时长可以设置较短；反之则可以将预设时长设置得较长。举例来讲，预设时长可以设置为4秒、5秒或6秒中的任意一个值。
45.在具体实施过程中，预设波动要求可以包括：开度数据的波动范围处于预设波动范围之内。举例来讲，假如开度数据的波动范围小于3％，则开度数据符合预设波动要求。
46.作为一种可选的实施方式，在判断出进液管403、冷却空腔600和出液管402中的冷却液排空后，控制器400还用于控制电堆100启动。具体的，控制器400可以基于目标空气流量控制空压机201的运行状态，基于目标空气压力控制背压阀203的开度，以使空气供给系统200提供满足电堆100启动所需的空气；基于目标氢气流量控制循环泵302的运行状态，基于目标氢气压力控制比例阀301的开度，以使氢气供给系统300提供满足电堆100启动所需的氢气。
47.在具体实施过程中，可以根据实验确定燃料电池启动所需的目标空气流量、目标空气压力、目标氢气流量以及目标氢气压力。
48.为了能够检测空气供给系统200的实际空气流量，可以在空气供给系统200中设置一个或多个气体压力传感器(未图示)，并将气体压力传感器与控制器400连接。举例来讲，可以在出气管202上设置气体压力传感器，和/或在反应腔体与背压阀203之间设置气体压力传感器。
49.为了能够检测空气供给系统200的实际空气压力，可以在空气供给系统200中设置一个或多个气体流量计(未图示)，并将气体流量计与控制器400连接。举例来讲，可以在出气管202上设置气体流量计，和/或在反应腔体与背压阀203之间设置气体流量计。
50.为了能够检测氢气供给系统300的实际氢气流量，可以在氢气供给系统300中设置一个或多个氢气压力传感器(未图示)，并将氢气压力传感器与控制器400连接。举例来讲，可以在比例阀301与第二进气端703之间设置氢气压力传感器，和/或在第二出气端704与循环泵302之间设置氢气压力传感器。
51.为了能够检测氢气供给系统300的实际氢气压力，可以在氢气供给系统300中设置一个或多个氢气流量计(未图示)，并将氢气流量计与控制器400连接。举例来讲，可以在比
例阀301与第二进气端703之间设置氢气流量计，和/或在第二出气端704与循环泵302之间设置氢气流量计。
52.需要说明的是，当设置有多个气体压力传感器时，可以根据这多个气体压力传感器检测到的压力数据，确定空气供给系统200的实际空气压力。举例来讲，可以将多个气体压力传感器中检测到的最小压力数据，确定为空气供给系统200的实际空气压力，也可以把多个气体压力传感器检测到的压力数据的平均值，确定为空气供给系统200的实际空气压力。基于同样的实施方式，实际空气流量、实际氢气压力以及实际氢气压力均可以确定得到，为了说明书的简洁，在此不一一赘述。
53.为了能够对冷却系统400中的冷却液进行加热，请参见图2所示，燃料电池系统还可以包括：用于对冷却回路401中冷却液进行加热的加热器406，加热器406与电堆100电性连接。在具体实施过程中，加热器406利用电堆100产生的电能对冷却回路401中的冷却液进行加热，加热器406可以是ptc加热器(ptc heater)。
54.作为一种可选的实施方式，控制器400还可以用于：在控制电堆100启动之后，根据预设的功率增长控制参数，控制电堆100向加热器406输出电能的功率逐渐增大；直至电堆100的实际电参数高于预设电参数阈值，且冷却回路401中冷却液的温度高于预设温度时，控制冷却回路401与出液管402之间连通、控制冷却回路401与进液管403之间连通、控制空气供给系统200与出液管402之间断开，以使冷却回路401中加热后的冷却液进入冷却空腔600中。
55.在具体实施过程中，功率增长控制参数可以根据燃料电池的使用要求设置，例如，如果需要延长燃料电池的使用寿命，则可以将功率增长控制参数设置得较小；如果需要缩短燃料电池的启动时间，则可以将功率增长控制参数设置得较大。
56.需要说明的是，在控制电堆100向加热器406输出电能的过程中，可以通过控制器400实时根据燃料电池系统的净输出功率调节加热器406的加热功率，来使得燃料电池系统的净输出功率为0或者接近0，从而防止与燃料电池系统连接的动力电池过充或者无法充电，避免燃料电池系统和/或动力电池故障。
57.在具体实施过程中，电堆100的实际电参数可以包括：电流参数和/或电压参数。对应的，预设电参数阈值可以包括：预设电流参数阈值和/或预设电压参数阈值。举例来讲，预设电流参数阈值可以是90～110安培中的任意一个值；预设电压参数阈值可以是0.5伏特～0.7伏特中的任意一个值。
58.在具体实施过程中，若冷却回路401中冷却液的温度高于预设温度，且电堆100的实际电参数高于预设电参数阈值，控制器400具体用于：控制出液三通阀4011开启，以使冷却回路401与出液管402之间连通；控制进液三通阀4012开启，以使冷却回路401与进液管403恢复连通；控制空气吹扫阀800以及双通阀404关闭，以使冷却回路401中加热后的冷却液进入冷却空腔600中。
59.在冷却液进入冷却空腔600中之后，冷却液将会被电堆100工作过程中产生的热量进一步加热，为了防止冷却系统400中冷却液的温度过高，以及防止电堆100过热造成电堆100损坏。请参见图2所示，燃料电池系统还可以包括：温控阀407和散热器总成408。其中，温控阀407的第一出液口与冷却泵4014连接，温控阀407的第二出液口与散热器总成408连接，散热器总成408与冷却泵4014连接。温控阀407与控制器500电性连接。
60.对应的，控制器400还用于：若监测到冷却系统400中冷却液的温度大于散热温度阈值时，则控制温控阀407的第二出液口开启，以使冷却液进入散热器总成408中进行冷却；否则控制温控阀407的第一出液口开启，以使冷却液无法流经散热器总成408。
61.在具体实施过程中，散热温度阈值可以根据对燃料电池系统的保护要求设置，散热温度阈值越高则燃料电池系统在工作时可能达到的温度也就越高，燃料电池系统的散热也就越差；反之，散热温度阈值越低，燃料电池系统的散热越好。举例来讲，散热温度阈值可以设置为37℃～40℃之间的任意一个值。
62.进而，可以在冷却液温度低于或等于散热温度阈值时，控制冷却液不流经散热器总成408，来降低散热器总成408的功率消耗；可以在冷却液温度大于散热温度阈值时，控制冷却液进入散热器总成408进行冷却降温，来防止电堆100内部局部过热损坏。
63.为了更加直观地体现出本发明在低温环境启动燃料电池时，无需对燃料电池冷却空腔600中的冷却液进行加热，能够有效减少燃料电池启动过程的能量消耗以及时间消耗的技术效果，接下来进行如下的举例说明：
64.第一，假如当进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部充满冷却液时，将冷却液从初始温度加热温升至预设温度所需要的加热热量，可以通过如下公式计算得到：
65.q1＝c1×
(t
0-t1)
×v×
ρ166.式中，q1为第一总热量，c1为冷却液的比热容，t0为预设温度，t1为冷却液的初始温度，v为进液管403、冷却空腔600以及出液管402的总容积，ρ1为冷却液的密度。
67.第二，当进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部充满空气时，将空气从相同的初始温度加热温升至相同的预设温度所需要的加热热量，也可以通过如下公式计算得到：
68.q2＝c2×
(t
0-t2)
×v×
ρ269.式中，q2为第二总热量，c2为空气的比热容，t0为预设温度，t2为空气的初始温度，v为进液管403、冷却空腔600以及出液管402的总容积，ρ1为空气的密度。
70.假如，在燃料电池系统中，冷却液在定压状态下的比热容为3.2kj/kg
·
k，空气在定压状态下的比热容为1.01kj/kg
·
k，冷却液的初始温度为-30℃，预设温度为0℃，进液管403、冷却空腔600以及出液管402的总容积为10l，冷却液的密度为1.1kg/l，空气的密度为0.0013kg/l，则有如下结论：
71.当进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部充满空气时，将空气从-30℃加热温升至0℃所需要的加热热量为0.4kj；当进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部充满冷却液时，将冷却液从-30℃加热温升至0℃所需要的加热热量为1056kj。
72.显然的，本发明实施例通过将进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部的冷却液排空，而无需对燃料电池冷却空腔600中的冷却液进行加热，减少了燃料电池启动过程的能量消耗以及时间消耗，有效提高了燃料电池的冷启动效率。
73.另外，为了旁通多余的空气，请参见图2所示，空气供给系统200还可以包括：泄压阀204，泄压阀204可以用于连通出气管202与空压机201的出气端，空气供给系统200可以通过开启泄压阀204进行泄压。
74.为了对氢气供给系统300吹扫反应空腔700的氢气进行回收利用，请参见图2所示，氢气供给系统300还可以包括：气液分离器303和排氢排水阀304。气液分离器303可以设置
在循环泵302与第二出气端704之间，用来分离氢气中的液态水，再由循环泵302实现氢气的循环利用；排氢排水阀304可以设置于气液分离器303的排放口上，当排氢排水阀304开启时，气液分离器303分离的液态水及部分氢气能够经过排氢排水阀304排出。
75.为了对冷却系统400中可能存在的气体进行排放，以及对冷却系统400中的冷却液进行补充，请继续参见图2所示，冷却系统400还可以包括：除气支路409和补液支路410。除气支路409可以用于连接冷却空腔600与冷却液箱405；补液支路410可以用于连通冷却液箱405与冷却泵4014。
76.第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种新能源车辆动力总成，请参见图4所示，该新能源车辆动力总成包括驱动电机4001以及如第一方面中任一的燃料电池系统4002；其中，燃料电池系统4002用于为驱动电机4001提供工作所需的电能；驱动电机4001用于驱动车辆行驶。燃料电池系统4002的实施细节可以参考上述实施例，为了说明书的简洁，在此不再赘述。
77.上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
78.1、本发明实施例通过控制器400监测冷却系统400中冷却液的温度，并在监测到冷却液的温度低于或等于预设温度时，控制空气供给系统200以及氢气供给系统300来对反应空腔700进行吹扫，防止了电堆100内部堵塞。
79.2、本发明实施例通过控制器400控制冷却回路401相对于出液管402和进液管403断开，来使冷却液仅在冷却回路401中循环流动，然后控制空气供给系统200与出液管402连通，来利用空气供给系统200提供的空气，将进液管403、冷却空腔600以及出液管402内部的冷却液排空。由于，在低温环境启动燃料电池时，燃料电池的冷却回路401中没有冷却液，不会存在冷却液在冷却空腔600中凝固导致燃料电池无法启动的情况，因而，无需对燃料电池冷却空腔600中的冷却液进行加热，减少了燃料电池启动过程的能量消耗以及时间消耗，有效提高了燃料电池的冷启动效率。
80.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、系统、或计算机产品。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)上实施的计算机产品的形式。
81.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机指令实现流程图和/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。
82.这些计算机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。
83.这些计算机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。
84.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。
85.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。