本發(fā)明涉及燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法，其中，基于燃料電池車輛的電池堆溫度和所需輸出更精確地控制冷卻水泵的開/關(guān)和每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)，以防止淹沒所述燃料電池車輛以及改善電池堆的加速響應(yīng)和電池溫度均勻性。

背景技術(shù)：

燃料電池是通過氫和氧之間的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的裝置，并且燃料電池與常規(guī)的發(fā)電方法相比具有高效率和最小的排放污染。一般而言，在這種燃料電池中，將氫供應(yīng)至陽極，將包含氧的氧化物氣體供應(yīng)至印記，以及電子由于反應(yīng)而移動通過電解質(zhì)膜從而產(chǎn)生電力。具體地，由于這種放熱反應(yīng)，燃料電池生成反應(yīng)熱。

燃料電池模塊的溫度升高了通過這種方法生成的熱值，并且燃料電池的性能會由于燃料電池的單元電池的退化而降低。具體地，在燃料電池中，應(yīng)用至中等和小型電容的質(zhì)子交換膜(PEM)類燃料電池具有約60℃至80℃的工作溫度，進行冷卻和放熱以保持燃料電池的效率和穩(wěn)定性，并需要冷卻裝置來調(diào)節(jié)溫度以用于回收過量的熱或在啟動期間供應(yīng)熱。這種燃料電池冷卻裝置可包括空氣冷卻裝置或配置為供應(yīng)冷卻水的水冷卻裝置，以驅(qū)散燃料電池模塊生成的熱。

然而，在這種情況下，由燃料電池模塊生成的反應(yīng)熱不能被主動調(diào)節(jié)，且這種燃料電池冷卻裝置可能難以有效應(yīng)對由燃料電池的負荷變化引起 的溫度變化。進一步地，對于包括對冷卻水進行冷卻的熱交換器的系統(tǒng)，當熱交換器的性能降低時，可能難以穩(wěn)定地驅(qū)動冷卻系統(tǒng)。因此，為了穩(wěn)定地驅(qū)動燃料電池，需要可有效應(yīng)對燃料電池模塊的溫度變化的冷卻裝置。

已經(jīng)開發(fā)了用于有效冷卻燃料電池車輛的各種方法。例如，現(xiàn)有技術(shù)中的方法提供了以下方法：其延長了車輛的限制電流到達時間以改善當堆內(nèi)的溫度升高時堆內(nèi)的輸出穩(wěn)定性，并改善引入高溫冷卻水的離子過濾器的耐用性。

然而，甚至使用以上方法，由于燃料電池車輛的冷卻系統(tǒng)的無效引起的淹沒仍可能發(fā)生，并且在燃料電池車輛的低溫狀態(tài)下，燃料電池堆的溫度不能精確確定，因而控制燃料電池冷卻系統(tǒng)的效率可能降低。

以上描述被提供以幫助理解本發(fā)明的背景，并且不應(yīng)當被解釋為本領(lǐng)域技術(shù)人員所述已知的常規(guī)技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供了燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法，其可以防止燃料電池的溫度在燃料電池車輛行駛期間降低，最小化燃料效率的損失，將燃料電池堆的溫度升高至目標溫度，以及保持升高的溫度。

根據(jù)本發(fā)明，可通過提供燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法實現(xiàn)以上和其他目的，該控制方法包括：通過控制器比較得出的溫度值與預(yù)定的溫度標準，該得出的溫度值包括燃料電池的冷卻水溫度或燃料電池堆的估測溫度；通過控制器比較燃料電池堆的所需輸出值與預(yù)定的輸出標準；當?shù)贸龅臏囟戎荡笥跍囟葮藴蕰r或當所需輸出值大于輸出標準時，通過控制器使燃料電池的冷卻水泵以正常模式工作；以及當?shù)贸龅臏囟戎敌∮跍囟? 標準時且同時所需輸出值小于輸出標準時，通過控制器使燃料電池的冷卻水泵工作在停止模式。

在得出的溫度值與預(yù)定的溫度標準的比較和所需輸出值與預(yù)定的輸出標準的比較中，控制器可配置為準備多個溫度標準和多個輸出標準，并將得出的溫度值和所需輸出值分別與溫度標準和輸出標準比較。另外，在冷卻水泵工作在正常模式和冷卻水泵工作在停止模式中，控制器可配置為當?shù)贸龅臏囟戎祷蛩栎敵鲋迪鄬Ω邥r使冷卻水泵工作在正常模式，并當?shù)贸龅臏囟戎岛退栎敵鲋迪鄬Φ蜁r使冷卻水泵工作在停止模式。

控制器可被進一步配置為在得出的溫度值與預(yù)定的溫度標準的比較中，比較得出的溫度值與第一溫度標準和小于第一溫度標準的第二溫度標準，以及在所需輸出值與預(yù)定的輸出標準的比較中，比較所需輸出與第一輸出標準和小于第一輸出標準的第二輸出標準。

在冷卻水泵以正常模式工作中，控制器可被配置為當?shù)贸龅臏囟戎荡笥诘谝粶囟葮藴蕰r，當?shù)贸龅臏囟戎荡笥诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋荡笥诘诙敵鰳藴蕰r，或當所需輸出值小于第一輸出標準時，以正常模式操作燃料電池的冷卻水泵，且在正常模式下，控制器可配置為釋放對燃料電池的輸出的限制或使用燃料電池的冷卻水溫度操作冷卻水泵。

此外，在冷卻水泵以停止模式工作中，控制器可配置為當?shù)贸龅臏囟戎敌∮诘谝粶囟葮藴是宜栎敵鲋敌∮诘诙敵鰳藴蕰r或當?shù)贸龅臏囟戎敌∮诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋敌∮诘谝惠敵鰳藴蕰r，操作燃料電池的冷卻水泵。

冷卻水泵在停止模式下工作可以包括當?shù)贸龅臏囟戎敌∮诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋荡笥诘诙敵鰳藴什⑿∮诘谝惠敵鰳藴蕰r，以最小RPM模式操作燃料電池的冷卻水泵。

控制方法可進一步包括在以停止模式操作冷卻水泵之后，當燃料電池滿足泵重啟條件時，通過控制器以重啟模式操作燃料電池的冷卻水泵。泵重啟條件可以是燃料電池堆的估測溫度超過大于第一溫度標準的第三溫度標準。泵重啟條件可以是燃料電池車輛所需的扭矩超過預(yù)定限制的扭矩。

另外，泵重啟條件可以是燃料電池的熱值超過預(yù)定的限制熱值。泵重啟條件可以是燃料電池堆的所需輸出值大于第二輸出標準且燃料電池堆的估測溫度超過大于第二溫度標準的第四溫度標準。

進一步地，泵重啟條件可以是冷卻水泵的停止模式保持時間超過預(yù)定的泵啟動參考時間。泵啟動參考時間可以隨著在冷卻水泵的停止模式中生成的燃料電池的電池電壓偏差的頻率升高而逐漸降低。泵啟動參考時間可以隨著在冷卻水泵的停止模式中生成的燃料電池的電流的頻率升高而逐漸降低。泵啟動參考時間可以隨著在冷卻水泵的停止模式中生成的燃料電池的高電壓暴露量的頻率升高而逐漸降低。

在重啟模式中，控制器可配置為將燃料電池的輸出限制至預(yù)定的輸出限制值。除此之外，控制器可配置為使用燃料電池的冷卻水的較大輸出值和燃料電池堆的估測溫度操作冷卻水泵?？刂品椒蛇M一步包括在以重啟模式操作冷卻水泵之后，當燃料電池滿足正常模式進入條件時，通過控制器操作燃料電池的冷卻水泵以進入正常模式。

正常模式進入條件可以是冷卻水泵的RPM是預(yù)定的正常RPM標準或更高且冷卻水溫度是預(yù)定的正常溫度標準或更高。

可使用以下等式獲得堆的估測溫度。

(number of cells：電池數(shù))

其中，T是燃料電池堆的估測溫度值，Q是熱值，M是熱容，T_init是燃料電池堆的初始溫度，V_ihv是對應(yīng)于較低熱值的單元電池電壓，V_s是燃料電池的總電壓值，I_final是燃料電池的電流值，q是通過氫跨越在氫與氧之間的直接反應(yīng)的熱值，以及在以上等式中，燃料電池的電流值、通過氫跨越在氫與氧之間的直接反應(yīng)的熱值或燃料電池的總電壓值可基于燃料電池的操作狀態(tài)改變。

附圖說明

通過以下結(jié)合附圖進行的詳細描述，將更明確地理解本發(fā)明的以上和其他目標、特征和其他優(yōu)點，附圖中：

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法的框圖；以及

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的根據(jù)燃料電池車輛的得出的溫度值和所需輸出的操作模式的圖示。

具體實施方式

應(yīng)當理解，本文中所使用的術(shù)語“車輛(vehicle)”或“車輛的(vehicular)”或其他類似術(shù)語包括廣義的機動車輛，諸如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客車輛；包括各種小船和船舶的船只；飛機等；并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合電動車輛、氫動力車輛和其他代用燃料車輛(例如，源自除石油之外 的資源的燃料)。如本文中提及的，混合動力車輛是具有兩種以上動力源的車輛，例如，汽油動力和電動力的車輛。

盡管示例性實施方式描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性過程，然而，應(yīng)理解的是，還可通過一個或多個模塊來執(zhí)行示例性過程。另外，應(yīng)當理解的是，術(shù)語“控制器/控制單元是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為存儲模塊，并且處理器被特定地配置成使所述模塊執(zhí)行在下文中進一步描述的一個或多個過程。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可實施為計算機可讀介質(zhì)上的非暫存性計算機可讀介質(zhì)，在計算機可讀介質(zhì)上包含由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀介質(zhì)的實例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)耦接的計算機系統(tǒng)中，從而例如通過遠程通信服務(wù)器(telematics server)或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以分布式方式存儲和執(zhí)行該計算機可讀介質(zhì)。

本文中所使用的術(shù)語僅是為了描述特定實施方式的目的，而不旨在限制本發(fā)明。如本文中所使用的，除非上下文另外明確地指出，否則單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。將進一步理解，當在說明書中使用術(shù)語“包括”和/或“包含”時，指定規(guī)定的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或添加。如本文中所使用的，術(shù)語“和/或”包括所關(guān)聯(lián)的列出項目中的一個或多個的任何和所有組合。

如本文中所使用的，除非特別地聲明或可從上下文明顯得出，否則術(shù)語“約”應(yīng)被理解為處于本領(lǐng)域中的正常公差的范圍內(nèi)，例如處于平均值的2標準差之內(nèi)。“約”可被理解為在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內(nèi)。除非上下文另明確說明，否則本文中提供的所有數(shù)值由術(shù)語“約”修飾。

現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的示例性實施方式，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施方式的實例。只要有可能，貫穿附圖，相同參考標號將用來指代相同或類似部件。

如圖1示例性所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的燃料電池車輛的冷卻水泵200的控制方法可包括：通過控制器300比較得出溫度值與預(yù)定的溫度標準(S100)，得出溫度值包括燃料電池100的冷卻水溫度或燃料電池100堆的估測溫度；通過控制器300比較燃料電池100堆的所需輸出值與預(yù)定輸出標準(S200)；當?shù)贸龅臏囟戎荡笥跍囟葮藴蕰r或當所需輸出值大于輸出標準時，通過控制器300以正常模式操作燃料電池100的冷卻水泵200(S500)；以及當?shù)贸龅臏囟戎敌∮跍囟葮藴蕰r且同時當所需輸出值小于輸出標準時，通過控制器300以停止模式操作燃料電池100的冷卻水泵200(S400)。

由于燃料電池100的冷卻水泵200的工作減少了由燃料電池100堆生成的熱(或使低溫狀態(tài)的燃料電池100的溫度升高)，所以提出了將燃料電池100的堆的溫度和所需輸出值作為操作本發(fā)明中的冷卻水泵200的標準。在通常的燃料電池車輛控制中，在得出燃料電池100的堆的溫度時，使用冷卻水溫度，但是有時，其中冷卻水溫度沒有精確反映燃料電池100的堆的溫度的情形可能發(fā)生。

因此，在本發(fā)明中，在這種情形下，可以忽略(例如，不使用)燃料電池100的冷卻水溫度，而使用本發(fā)明提出的估測燃料電池100的堆的溫度的方法可更精確地操作冷卻水泵200，因而改善燃料電池車輛的效率。具體地，將描述使用以下等式得出燃料電池100的堆的估測溫度的方法。

(number of cells：電池數(shù))

其中，T是燃料電池100的堆的估測溫度值，Q是熱值，M是熱容，T_init是燃料電池100的堆的初始溫度，V_ihv是對應(yīng)于較低熱值的單元電池電壓，V_s是燃料電池100的總電壓值，I_final是燃料電池100的電流值，以及q是通過氫跨越氫與氧之間的直接反應(yīng)的熱值。

具體地，T是本發(fā)明中期望獲得的燃料電池100的堆的估測溫度值，且T的單位是℃。由于較低的熱值是燃料電池100的較低的熱值，所以當燃料電池100對應(yīng)于較低的熱值時，V_ihv是燃料電池100的單元電池電壓。進一步地，氫跨越(crossover)表示燃料電池100的陽極的過量氫向燃料電池100的陰極移動，并在陰極與氧反應(yīng)。換句話說，即使在熱量最小時，由于氫和氧之間的組合也會生成熱，并且因此，生成的熱反映在堆的估測溫度中。

具體地，通過將電池數(shù)乘以單元電池電壓可得出通過氫跨越在氫和氧之間的直接反應(yīng)產(chǎn)生的熱值，當燃料電池100的電壓超過預(yù)定的跨越電壓標準時，單元電池電壓對應(yīng)于較低的熱值，并當燃料電池100的電壓是跨越電壓標準以下時，單位電池電壓變?yōu)榧s0。跨越電壓標準可以是自燃料電池100的電壓升高的電壓并基于燃料電池100的類型可具有多個值，在燃料電池100的電壓下，存在氫從陽極向陰極移動的可能性。

進一步地，在以上等式中，燃料電池100的電流值表示從燃料電池100輸出的電流值。在本發(fā)明中，可以將從燃料電池100輸出的電流值用在其中考慮了由于燃料電池100的電壓和燃料電池100的總線端子的電壓之間的差值生成的偏移電流的方法。因此，當燃料電池100的電壓和燃料電池100的總線端子的電壓之間的差值超過預(yù)定的電壓誤差標準時，通過將偏移電流加入至燃料電池100的測量電流值，可得出燃料電池100的電流值，以及當燃料電池100的電壓和燃料電池100的總線端子的電壓之間的差值是電壓誤差標準以下時，燃料電池100的測量電流值被推導(dǎo)得為燃料電池100的電流值。具體地，電壓誤差標準可表示燃料電池100和生成電流的 燃料電池的總線端子之間的最小電壓差值，且可以提前設(shè)定這種電壓誤差標準以根據(jù)燃料電池100的類型在控制器300中具有多個值。

除此之外，在以上等式中，燃料電池100的總電壓值可具有基于堆的多個電池電壓偏差的誤差，以及為了校準這種誤差，在本發(fā)明中，當燃料電池100的堆的電池電壓偏差超過預(yù)定的偏差標準時，通過將電池最小電壓乘以電池數(shù)可得出燃料電池100的總電壓值，并且當燃料電池100的堆的電池電壓偏差是偏差標準以下時，燃料電池100的測量總電壓值可得出為燃料電池100的總電壓值。具體地，偏差標準可表示其中堆電池電壓偏差過量，因而影響燃料電池100的總電壓值的大小的偏差標準，并且這種偏差標準基于燃料電池100的類型可具有多個值。

因此，通過以上方法得出的堆的估測溫度可通過考慮多個變量獲得，并且因而可比常規(guī)的堆溫度估測方法更精確地得出，從而更有效地操作燃料電池系統(tǒng)，多個變量可由燃料電池100的堆生成。

當通過以上方法可得出燃料電池100的堆的更精確溫度時，將描述使用堆的得出溫度更有效地操作冷卻水泵200的方法。因此，在本發(fā)明的得出溫度值與溫度標準的比較(S100)和所需輸出值與輸出標準的比較(S200)中，控制器300可配置為準備多個溫度標準和多個輸出標準，將得出的溫度值和所需輸出值分別與溫度標準和輸出標準比較。

進一步地，在以正常模式操作冷卻水泵200(S500)和以停止模式操作冷卻水泵200(S400)中，控制器300可配置為當?shù)贸龅臏囟戎祷蛩栎敵鲋迪鄬Ω邥r使冷卻水泵200工作在正常模式，并當?shù)贸龅臏囟戎岛退栎敵鲋迪鄬Φ蜁r使冷卻水泵200工作在停止模式。換句話說，控制器300可配置為使用燃料電池車輛的得出的溫度值和所需輸出值確定是否啟動冷卻水泵200。具體地，溫度標準和輸出標準可基于冷卻水泵200的性能和燃料電池車輛的特性而具有多個值。

在下文中，將詳細描述用于設(shè)定溫度標準和輸出標準來啟動冷卻水泵200(例如，在本發(fā)明以正常模式)或停止冷卻水泵200以及基于溫度標準和輸出標準操作冷卻水泵20的方法。

在本發(fā)明中，可將第一溫度標準和具有小于第一溫度標準的值的第二溫度標準提供為溫度標準，以及可將第一輸出標準和具有小于第一輸出標準的值的第二輸出標準提供為輸出標準。因此，在本發(fā)明中，控制器300可配置為在得出的溫度值與溫度標準的比較(S100)中，比較得出的溫度值與第一溫度標準和第二溫度標準，以及在所需輸出值與輸出標準的比較(S200)中比較所需輸出值與第一輸出標準和第二輸出標準。

具體地，第一溫度標準和第二溫度標準可基于燃料電池車輛的狀態(tài)而具有多個值。然而，當將第一溫度標準和第二溫度標準設(shè)定為過大值或過小值(例如，在以下所列的示例性溫度標準之外)時，可產(chǎn)生反作用，諸如燃料電池車輛的效率降低。因此，可將第一溫度標準設(shè)定為約58℃以及可將第二溫度標準設(shè)定為約50℃。盡管第一輸出標準和第二輸出標準可基于燃料電池100的類型而具有多個值，但是第一輸出標準和第二輸出標準需要限制。在本發(fā)明中，當燃料電池100所需的扭矩超過預(yù)定的限制扭矩時或當燃料電池100的熱值超過預(yù)定的限制熱值時，可將輸出設(shè)定為第一輸出標準，以及可將空閑停止期間燃料電池100可提供的最大輸出設(shè)定為第二輸出標準。

在燃料電池車輛的冷卻水泵的常規(guī)操作中，基于冷卻水溫度執(zhí)行冷卻水泵的開機/關(guān)機。然而，當冷卻水溫度小于預(yù)定溫度且燃料電池車輛的所需輸出高因而需要啟動燃料電池時，應(yīng)當啟動冷卻水泵以升高燃料電池的溫度，因而需要啟動冷卻水泵。

因此，為了解決這個問題，在本發(fā)明中，控制器300可配置為當?shù)贸龅臏囟戎敌∮诘谝粶囟葮藴是宜栎敵鲋敌∮诘诙敵鰳藴驶虍數(shù)贸龅臏囟戎敌∮诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋敌∮诘谝惠敵鰳藴蕰r，以停止模式 操作燃料電池100的冷卻水泵200。相應(yīng)地，當?shù)贸龅臏囟戎档?，即，在第一溫度標準至第二溫度標準的范圍?nèi)，但是所需輸出超過第二輸出標準時，如圖3所示，可以以正常模式啟動冷卻水泵200，以及因而燃料電池100的效率可最大化。

進一步地，如圖3所示，在本發(fā)明中，即使當冷卻水泵200不處于正常模式時，基于得出的溫度值和所需輸出，可將冷卻水泵200的關(guān)閉狀態(tài)劃分為兩個模式。具體地，甚至在斷開狀態(tài)下，響應(yīng)于基于燃料電池車輛的需求，確定需要冷卻水泵200的最小驅(qū)動時，可啟動冷卻水泵200以獲得燃料電池100的加速響應(yīng)以及使電池堆的溫度均勻。從圖3可理解，冷卻水泵200的關(guān)閉狀態(tài)可劃分為停止模式和最小RPM模式。

換句話說，當燃料電池100的堆的溫度小于特定溫度(例如，過低)且燃料電池車輛的所需輸出也低，因而不存在升高燃料電池100的堆的溫度的可能性且沒有必要啟動冷卻水泵200時，可使冷卻水泵200工作在停止模式。另外，響應(yīng)于由于燃料電池100的堆的所需輸出和溫度而確定啟動冷卻水泵200的可能性，可以以最小RPM模式操作冷卻水泵200。

此外，將詳細描述用于控制冷卻水泵200的方法。如圖3所示，在除正常模式之外的部分中，當?shù)贸龅臏囟戎敌∮诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋荡笥诘诙敵鰳藴什⑿∮诘谝惠敵鰳藴蕰r(S410)時，控制器300可配置為以最小RPM模式操作燃料電池100的冷卻水泵200(S420)。

與以正常模式的冷卻水泵200相比，處于停止模式或最小RPM模式的冷卻水泵200可具有燃料電池100的顯著低的RPM和更低的限制輸出。因此，在通過滿足指定條件以正常模式啟動冷卻水泵200之前，可能需要準備重啟冷卻水泵200以改善燃料電池100的效率。因此，在本發(fā)明中，如圖1所示，可在以最小RPM模式操作冷卻水泵200(S420)和進入正常模式(S460)之間執(zhí)行冷卻水泵200的重啟操作，以改善燃料電池車輛的效率。

這種準備可包括確定燃料電池100是否滿足泵重啟條件(S430)以及當燃料電池100滿足泵重啟條件(S440)時以重啟模式操作燃料電池100的冷卻水泵200。具體地，可將泵重啟條件設(shè)定為基于用戶意向和燃料電池車輛的類型改變。在下文中，將描述五個代表性的泵重啟條件。

第一個泵重啟條件可以是燃料電池100的堆的估測溫度大于第三溫度標準，該第三溫度標準可大于第一溫度標準。當燃料電池100的堆的估測溫度超過第三溫度標準而確定是正常模式條件時，可由于燃料電池100的堆的溫度超高而啟動冷卻水泵200而不管車輛的所需輸出，并且在這種情況下，控制器300可配置為確定有必要驅(qū)動冷卻水泵200，因而以重啟模式操作冷卻水泵200?？蓪⒌谌郎囟葮藴试O(shè)定為基于燃料電池車輛的類型和狀態(tài)而具有多個值。

第二個泵重啟條件可以是燃料電池車輛的所需扭矩大于預(yù)定的限制扭矩。由于燃料電池車輛的高扭矩表示燃料電池的輸出應(yīng)當隨扭矩成比例升高，所以燃料電池100的堆生成的熱值可隨升高的扭矩成比例升高，且可能有必要啟動冷卻水泵200。限制扭矩可基于燃料電池車輛的類型和狀態(tài)而具有多個值，以及基于駕駛員意向而具有多個值(例如，當駕駛員傾向于頻繁減速或加速車輛時可降低限制扭矩，以及當駕駛員幾乎不減速或加速車輛時可升高限制扭矩)。

第三個泵重啟條件可以是燃料電池100的熱值大于預(yù)定的限制熱值。由于熱值可以是基于目標溫度變化的參考值，所以本發(fā)明提出使用熱值的泵重啟條件。具體地，可以使用等式Q＝CmT計算燃料電池100的熱值，其中，Q是熱值，C是冷卻水的比熱，m是冷卻水的流速，以及T是燃料電池100的堆的溫度變化量。進一步地，限制熱值表示當有必要啟動冷卻水泵200時的燃料電池100的熱值?？蓪⑾拗茻嶂翟O(shè)定為基于燃料電池100的類型和狀態(tài)而具有多個值。

第四個泵重啟條件可以是燃料電池100的堆的所需輸出值大于第二輸出標準且燃料電池100的堆的估測溫度大于第四溫度標準，該第四溫度標準大于第二溫度標準。當溫度和所需輸出都超過指定水平時，可能存在驅(qū)動冷卻水泵200的高可能性，因而可以提前以重啟模式操作冷卻水泵200?？蓪⒌谒臏囟葮藴试O(shè)定為基于燃料電池100的類型和狀態(tài)而具有多個值。

最后，第五個泵重啟條件可以是冷卻水泵200的停止模式保持時間大于預(yù)定的泵啟動參考時間。換句話說，當冷卻水泵200的停止模式保持時間大于泵啟動參考時間時，即使是不滿足關(guān)于燃料電池100的溫度和所需輸出的條件時，冷卻水泵200可以進入重啟模式以更容易地進入正常模式。因此，當不合適地設(shè)定泵啟動參考時間時，驅(qū)動冷卻水泵200可導(dǎo)致能量浪費，因而降低燃料電池車輛的能量效率。因此，本文提出了設(shè)定泵啟動參考時間的三種方法。

在第一種方法中，可將泵的啟動參考時間設(shè)定為隨著在冷卻水泵200的停止模式中生成的燃料電池100的電池電壓偏差的頻率升高而逐漸降低。由于燃料電池100的電池電壓偏差的低頻率表示電池堆溫度均勻化，因而可能存在啟動冷卻水泵200的最小可能性，可以設(shè)定顯著長的泵啟動參考時間以延遲啟動冷卻水泵200。此外，由于燃料電池100的電池電壓偏差的高頻率表示電池堆溫度偏差高以及為了使電池堆溫度均勻，可能有必要啟動冷卻水泵200，所以可設(shè)定較短的泵啟動參考時間以使冷卻水泵200在短時間內(nèi)進入重啟模式。

在第二種方法中，可將泵啟動參考時間設(shè)定為隨著在冷卻水泵200的停止模式中生成的燃料電池100的電流的生成頻率升高而逐漸降低。與第一種方法類似，隨著電流的生成頻率升高，燃料電池100的堆的溫度可由于生成電流產(chǎn)生的熱而升高，以及為了防止溫度升高，可設(shè)定短的泵參考時間以使冷卻水泵200在短時間段內(nèi)進入重啟模式。

最后，在第三種方法中，可將泵的啟動參考時間設(shè)定為隨著在冷卻水泵200的停止模式中生成的燃料電池100的高電壓暴露量的頻率升高而逐漸降低。以與兩種上述方法相同的方式，燃料電池10的堆的溫度可隨著高電壓暴露量(exposure)的頻率升高而升高，因而可設(shè)定短的泵啟動參考時間以使冷卻水泵200在短時間段內(nèi)進入重啟模式。

當燃料電池車輛的狀態(tài)滿足五種上述泵重啟條件時，可以以重啟模式操作燃料電池100的冷卻水泵200(S440)。具體地，提出重啟模式以允許處于最小RPM模式的冷卻水泵200更平穩(wěn)地切換至正常模式。

盡管可以根據(jù)燃料電池車輛的類型和狀態(tài)通過多種方法執(zhí)行重啟模式下的冷卻水泵200，但是本發(fā)明提出了用于通過將燃料電池100的輸出限制為預(yù)定的輸出限制值來控制冷卻水泵200的方法和用于使用燃料電池100的冷卻水溫度的較大值和燃料電池100的堆的估測溫度來控制冷卻水泵200的方法。

在重啟模式中，燃料電池車輛的溫度可能不能充分升高，因而可能沒必要使冷卻水泵工作在正常模式200。在以上狀態(tài)下以正常輸出操作燃料電池200可能導(dǎo)致燃料電池100的堆超負荷。因此，為了防止這種情形，在本發(fā)明中，可以限制重啟模式的輸出。輸出限制值可基于燃料電池車輛的類型和狀態(tài)而具有多個值。

進一步地，如上所述，冷卻水泵200工作在重啟模式下的最大參考值可以是冷卻水溫度。然而，與正常模式不同，在關(guān)閉狀態(tài)或在重啟狀態(tài)下，可能不能正常驅(qū)動冷卻水泵200，因而冷卻水可能不能平穩(wěn)地循環(huán)且冷卻水的溫度可能不均勻。因此，使用在一個點處的冷卻水溫度操作冷卻水泵200是無效的，而本發(fā)明提出了考慮上述得出堆的估測溫度的方法控制冷卻水泵200的方法。

如圖1示例性所示，在以重啟模式操作冷卻水泵20(S440)之后，控制器300可配置為確定燃料電池100是否滿足正常模式進入條件(S450)，以及響應(yīng)于確定燃料電池100滿足泵正常模式進入條件，控制器300可配置為操作燃料電池100的冷卻水泵200以進入正常模式(S460)。具體地，可基于燃料電池車輛的類型或用戶請求設(shè)定多種正常模式進入條件。

然而，由于在啟動冷卻水泵200中的許多重要因素是RPM和冷卻水溫度，所以本發(fā)明提出了冷卻水泵200的RPM是預(yù)定的正常RPM標準以上以及冷卻水溫度是預(yù)定的正常溫度標準以上時為正常模式進入條件。可以將正常的RPM標準和正常的溫度標準設(shè)定為基于燃料電池車輛的類型和狀態(tài)具有多個值，以及一般而言，可以將冷卻水泵200的RPM和在冷卻水泵200的正常模式中的冷卻水溫度設(shè)定為正常的RPM標準和正常的溫度標準。

如圖1所示，盡管可以通過上述操作以正常模式啟動冷卻水泵200，但是還可將控制器300配置為當?shù)贸龅臏囟戎荡笥诘谝粶囟葮藴蕰r，當?shù)贸龅臏囟戎荡笥诘诙囟葮藴是宜栎敵鲋荡笥诘诙敵鰳藴蕰r，或當所需的輸出值大于第一輸出標準時，通過S100和S200以正常模式操作燃料電池100的冷卻水泵200。換句話說，在本發(fā)明中，除了停止模式和最小RPM模式之外，冷卻水泵200的狀態(tài)對應(yīng)于冷卻水泵200的正常模式啟動條件。

進一步地，正常模式可以表示燃料電池車輛的正常狀態(tài)，因而輸出可以不受限制。因此，在本發(fā)明中，可將控制器配置為在冷卻水泵200的正常模式中釋放對燃料電池100的輸出的限制。除此之外，由于冷卻水更多在正常模式中循環(huán)，所以可以在不使用通過復(fù)雜循環(huán)得出的堆的估測溫度的情況下，使用燃料電池100的冷卻水溫度操作冷卻水泵200。

從以上描述中清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的燃料電池車輛的冷卻水泵的控制方法具有以下影響。

第一，當冷卻水泵關(guān)閉時，可通過可靠地獲得堆的估測溫度而防止燃料電池堆局部過熱。

第二，可以根據(jù)溫度區(qū)分用于關(guān)閉燃料電池的冷卻水泵的標準的負荷，因為可避免在低溫下驅(qū)動冷卻水泵，且通過高電壓泵配件的因素的頻率升高而改善燃料電池車輛的燃料效率。

第三，在燃料電池的冷卻水泵的關(guān)閉狀態(tài)中，可以將冷卻水泵的RPM劃分為兩個模式，因而可獲得燃料電池的加速響應(yīng)并可提前實現(xiàn)燃料電池堆的電池溫度的均勻化。

盡管已經(jīng)為了說明的目的公開了本發(fā)明的示例性實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解在不偏離在隨附權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍和精神下，各種修改、添加和替代是可能的。