本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池冷启动装置。
背景技术：
燃料电池是一种清洁能源技术，具有良好的经济效益和社会效益，广泛应用于中小型电站、电动车及备用电源等行业中，具有广阔的应用前景。燃料电池系统的工作性能很大程度上与温度有关，燃料电池电堆的最佳工作温度为40～60℃。外界环境的温度过低时，燃料电池需要很长时间才能达到最佳工作性能，甚至可能由于燃料电池系统内部残留的水分凝结成冰堵塞管道，导致燃料电池系统无法正常启动。目前，常用的燃料电池冷启动的方法有两种：第一种是加热冷却水，以实现燃料电池系统的低温冷启动，然而，这种方法的效率低、用时长，导致冷启动时间过长，用户体验度差；第二种是通过外热源加热系统和内热源加热系统配合工作以实现低温冷启动，然而这种方法需要消耗较多能量，不利于环保。
因此，传统的燃料电池冷启动技术方案中存在着效率低、冷启动时间过长的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种燃料电池冷启动装置，旨在解决传统的燃料电池冷启动技术方案中存在着效率低、冷启动时间过长的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种燃料电池冷启动装置，包括燃料电池电堆，还包括：
与所述燃料电池电堆的阴极连接，用于接收到第一控制信号时压缩空气，以产生热量加热所述燃料电池电堆，和接收到第二控制信号时压缩空气并进行吹扫的第一气路系统；
与所述燃料电池电堆的阳极连接，用于接收到第三控制信号时输送氢气，使得所述燃料电池电堆进行氢氧反应并输出电能以便转换为电源信号，和接收到第四控制信号时输送氢气并进行吹扫的第二气路系统；
用于当接收到所述电源信号时进行发热，以对所述燃料电池电堆进行加热的加热组件；以及
用于实时监测所述燃料电池电堆的内阻值和温度值，并当接收到冷启动指令时输出所述第一控制信号和所述第三控制信号，并控制所述加热组件接收所述电源信号，直至所述温度值达到冷启动所需的预设温度值，并且所述内阻值达到冷启动所需的第一预设阻值；并当接收到停机指令时输出所述第二控制信号和所述第四控制信号，直至所述内阻值升高到第二预设阻值的中央控制系统。
上述燃料电池冷启动装置，停机吹扫时，通过控制吹扫时间改变燃料电池电堆的内阻值，使得吹扫完成后，内阻值达到较高数值，为下一次冷启动过程创造有利条件，使燃料电池电堆产生更多热量，加快完成冷启动加热过程。
进一步的，还包括：
与所述燃料电池电堆连接，用于实时检测所述燃料电池电堆的内阻值并反馈至所述中央控制系统的内阻检测组件。
进一步的，还包括：
与所述燃料电池电堆连接，用于实时检测所述燃料电池电堆的温度值并反馈至所述中央控制系统的温度检测组件。
进一步的，还包括：
与所述燃料电池电堆、所述第一气路系统、所述加热组件以及所述中央控制系统连接，用于根据所述中央控制系统输出的通电指令相应将所述电能进行直流-直流转换后，输出所述电源信号至所述加热组件，或者对所述第一气路系统进行供电的直流转换组件。
所述直流转换组件受控于中央控制系统，将燃料电池电堆输出的电能进行升压处理或者降压处理后，对所述第一气路系统和/或所述加热组件进行供电，以确保冷启动顺利进行。
进一步的，所述第一气路系统包括：
空压机、第一电磁阀、加湿器以及空气歧管；
所述空压机通过所述空气歧管与所述加湿器连通，所述空气歧管上设有所述第一电磁阀，所述加湿器连接所述燃料电池电堆的阴极；
所述空压机用于根据所述第一控制信号或所述第二控制信号进行工作，以压缩空气；
所述空气歧管用于将压缩后的空气输送至所述加湿器，使得空气经加湿器进入所述燃料电池电堆，以加热所述燃料电池电堆或者对所述空气歧管和所述燃料电池电堆进行吹扫。
所述第一气路系统通过空压机压缩空气产生热量对燃料电池电堆进行加热，停机吹扫时利用压缩的空气进行吹扫，避免低温环境下残留的水分结冰从而影响下一次冷启动。所述第一电磁阀在停机吹扫过程中和冷启动过程中打开，冷启动完成后关闭。
进一步的，所述第二气路系统包括：
第二电磁阀、氢气歧管以及氢气发生器；
所述第二电磁阀设于所述氢气歧管上，所述氢气发生器通过所述氢气歧管连通所述燃料电池电堆的阳极；
所述氢气发生器用于接收到所述第二控制信号或所述第四控制信号时产生并输出氢气，所述氢气歧管用于将所述氢气输送到所述燃料电池电堆的阳极，以提供氢气进行氢氧反应或者对所述氢气歧管和所述燃料电池电堆的阳极进行吹扫。
所述第二气路系统在停机时通过氢气进行吹扫，冷启动时通入氢气以供氢氧反应，由于上一次停机吹扫时燃料电池电堆的内阻值达到了较高数值，因此燃料电池电堆放生反应时产生并放出较多热量，加快完成冷启动过程。
进一步的，还包括：
与所述第一气路系统连接，用于对空气进行冷却后输出的冷却系统。
所述冷却系统工作于冷启动完成后，具有冷却空气温度的功能。
进一步的，所述加热组件覆盖在所述加湿器与所述燃料电池电堆的阴极之间的管道上。
所述加热组件工作于冷启动过程中以及停机吹扫过程中，加热组件工作所需的电能由燃料电池电堆提供，而不依赖外部电源进行工作。
本实用新型的技术方案具有以下优点，冷启动时，通过第一气路系统通过压缩空气产生热量对燃料电池电堆的阴极进行加热，第二气路系统动输送氢气以供燃料电池电堆进行氢氧反应放热，同时加热组件接收电源信号进行发热，通过上述三个加热过程，对燃料电池系统尤其是燃料电池电堆快速进行加热，使之温度值和内阻值均达到实现冷启动所要求的数值，从而在短时间内迅速实现冷启动，缩短了冷启动所需时长，效率高，并且无需增加外热源加热系统，仅自身内部系统即可完成加热过程；此外，停机时，采用空气和氢气同时对系统进行吹扫以吹干残留水分，并通过监测内阻值上升情况判断系统中的湿度是否已经达到要求，从而控制停止吹扫，有效防止了装置内部残留有水分而结冰堵塞，为下一次冷启动创造条件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型第一实施例提供的一种燃料电池冷启动装置的结构示意图；
图2为本实用新型第二实施例提供的一种燃料电池冷启动装置的结构示意图；
图3为图2所示的燃料电池冷启动装置的电气原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，为本实用新型第一实施例提供的一种燃料电池冷启动装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
一种燃料电池冷启动装置，包括中央控制系统10、第一气路系统20、第二气路系统30、加热组件40以及燃料电池电堆50。
其中，第一气路系统20与燃料电池电堆50的阴极连接，用于接收到第一控制信号时压缩空气，以产生热量加热燃料电池电堆50。
第一气路系统20还用于接收到第二控制信号时压缩空气并进行吹扫。压缩的空气吹扫对象包括输送空气的管道本身和燃料电池电堆的阴极。
第二气路系统30与燃料电池电堆50的阳极连接，用于接收到第三控制信号时输送氢气，使得燃料电池电堆50进行氢氧反应并输出电能以便转换为电源信号。具体地，将电能转换为电源信号的转换工作由下文的直流转换组件80执行。
第二气路系统30还用于接收到第四控制信号时输送氢气，并对阳极进行吹扫。氢气吹扫对象包括输送氢气的管道本身和燃料电池电堆的阳极。
加热组件40用于当接收到电源信号时进行发热，以对燃料电池电堆50进行加热。
具体地，加热组件40覆盖在连接燃料电池电堆50阴极的管道上，对覆盖部分进行保温，以免残留在管道内的水分在停机后结冰堵塞，以致下一次冷启动时空气无法进入。
中央控制系统10用于实时监测燃料电池电堆50的内阻值和温度值，并当接收到冷启动指令时输出第一控制信号和第三控制信号，并控制加热组件40接收电源信号，直至所述温度值达到冷启动所需的预设温度值，并且所述内阻值达到冷启动所需的阻值。
在实际应用中，上述冷启动所需的预设温度值为5℃，实现冷启动要求燃料电池电堆的温度值大于或等于5℃。
中央控制系统10还用于当接收到停机指令时输出第二控制信号和第四控制信号，以进行吹扫，直至内阻值达到到第二预设阻值。
具体地，中央控制系统10采用单片机或者中央控制器实现，用于对燃料电池系统冷启动时的温度、空气流量、氢气流量、燃料电池的内阻值、电流值及电压值等参数全面集成，通过软硬件管理方式进行控制。
具体地，本实施例提供的燃料电池冷启动装置实现冷启动的完整过程包括停机吹扫和冷启动加热两个过程。
冷启加热过程中，第一气路系统20通过压缩空气产生热量对燃料电池电堆50的阴极进行加热，第二气路系统30动输送氢气以供燃料电池电堆50进行氢氧反应放热，同时加热组件40接收电源信号进行发热，通过上述三个加热过程，对燃料电池系统尤其是燃料电池电堆50快速进行加热，使之温度值和内阻值均达到实现冷启动所要求的数值，从而在短时间内迅速实现冷启动，缩短了冷启动所需时长，效率高，并且无需增加外热源加热系统，仅自身内部系统即可完成加热过程。
停机吹扫过程发生在燃料电池电堆50关机后，此时采用空气和氢气同时对系统进行吹扫以吹干残留水分，并通过监测燃料电池电堆50的内阻值上升情况判断系统中的湿度是否已经达到要求，从而控制停止吹扫，有效防止环境温度过低时系统内部结冰堵塞管道，为下一次冷启动创造条件。
停机后，燃料电池电堆50以及与之连通的管道中会残留有水分，在对残留水分进行吹扫过程中，系统内部的湿度会发生变化，而燃料电池电堆50的内阻值会随着湿度的变化而相应变化。通过实时监测内阻值是否升高到第二预设阻值，有效控制吹扫时间，避免吹扫时间过短导致残留水分或者水扫时间过长从而浪费能源。
本实施例中，可通过多次重复测试得到内阻值与湿度的关系模型。
本实施例中，假设冷启动完成后，燃料电池电堆50及其系统正常运行过程中，燃料电池电堆50的内阻值为rv0，则第二预设阻值为2rv0，第二预设阻值为5rv0。也即是说，停机吹扫时，仅当内阻值达到5rv0时，中央控制系统10控制停止吹扫；冷启动过程中，仅当内阻值达到2rv0时并且温度值达到预设温度值时，冷启动完成。预设温度值为5℃。
停机吹扫时，控制吹扫时间直至燃料电池电堆50的内阻值达到5rv0，在下一次冷启动过程中，由于燃料电池电堆50的内阻值较大，因而燃料电池电堆50可产生更多的热量，从而加快完成冷启动。
为了实现燃料电池系统在低温环境中快速实现冷启动，首先需要控制关机时燃料电池电堆50内部的水分，防止温度过低时系统内部结冰堵塞管路，其次在冷启动时，利用压缩空气产生的热量、燃料电池电堆50工作产生的电能和热能同时给燃料电池电堆50加热，从而实现燃料电池系统快速低温冷启动。燃料电池电堆50工作产生的电能一部分转换为电源信号供给加热组件，由加热组件发热以加快完成冷启动。
请参阅图2，为本实用新型第二实施例提供的一种燃料电池冷启动装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
在一可选实施例中，上述的燃料电池冷启动装置还包括内阻检测组件60，内阻检测组件60与燃料电池电堆50连接，用于实时检测燃料电池电堆50的内阻值并反馈至中央控制系统10。可选的，内阻检测组件60采用内阻检测仪实现。
在一可选实施例中，上述的燃料电池冷启动装置还包括温度检测组件70，温度检测组件70与燃料电池电堆50连接，用于实时检测燃料电池电堆50的温度值并反馈至中央控制系统10。
在一可选实施例中，上述的燃料电池冷启动装置还包括温度检测组件70，温度检测组件70与燃料电池电堆50连接，用于实时检测燃料电池电堆50的温度值并反馈至中央控制系统10。
在一可选实施例中，上述的燃料电池冷启动装置还包括直流转换组件80，直流转换组件80与燃料电池电堆50、第一气路系统20、加热组件40以及中央控制系统10连接。
直流转换组件80用于根据中央控制系统10输出的通电指令将燃料电池电堆50的电能进行直流-直流转换后，相应输出电源信号至电源信号至所述加热组件40，或者相应对所述第一气路系统20进行供电。
具体地，加热组件40与直流转化组件连接，中央控制系统10控制直流转换组件80将燃料电池电堆50输出的电能转换为电源信号后，输出给加热组件40，使得加热组件40发热，从而对连接燃料电池电堆50阴极的管道进行保温。加热组件40工作在停机后和冷启动时，停机后工作时为了对管道进行保温，以避免残留水分结冰堵塞管道，冷启动过程中工作时为了加快系统升温过程，从而缩短冷启动的时间；冷启动完成后，加热组件40停止工作。
可选的，直流转换组件80采用第一直流-直流转换器dcdc1实现。
请参阅图3，为图2所示的燃料电池冷启动装置的电气原理图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
在一可选实施例中，第一气路系统20包括空压机201、第一电磁阀202、加湿器203以及空气歧管204。可选的，第一气路系统20还包括第二直流-直流转换器206(图3采用dcdc2表示)和直流电源205。
其中，空压机201通过空气歧管204与加湿器203连通，空气歧管204上设有第一电磁阀202，加湿器203连接燃料电池电堆50的阴极。
空压机201用于根据第一控制信号或第二控制信号进行工作，以压缩空气。空气歧管204用于将压缩后的空气输送至加湿器203，使得空气经加湿器203进入燃料电池电堆50，以加热燃料电池电堆50或者对空气歧管204和燃料电池电堆50的阴极进行吹扫。
在冷启动过程中，直流电源205输出24v直流电信号至第二直流-直流转换器206，由第二直流直流转换器进行转换后输出至空压机201，对空压机201进行供电。第二直流-直流转换器206连接中央控制系统10，在冷启动过程中，中央控制系统10控制第二直流-直流转换器206工作，对空压机201进行供电；冷启动完成后或者停机吹扫过程中，空压机201均由第一直流直流转换器供电。
具体地，空压机201采用高速离心式空气悬浮空压机201实现。第一电磁阀202在停机吹扫过程中和低温冷启动过程中均处于开启状态，以使空气歧管204将空压机201压缩的空气经加湿器203后输送至燃料电池电堆50的阴极。燃料电池系统完成冷启动进入正常运行状态后，第一电磁阀202关闭，空压机201压缩的空气经下述的冷却系统90输送至燃料电池电堆50的阴极，以供燃料电池电堆50进行氢氧反应。
在一可选实施例中，第二气路系统30包括第二电磁阀302、氢气歧管303以及氢气发生器301。
其中，第二电磁阀302设于氢气歧管303上，氢气发生器301通过氢气歧管303连通燃料电池电堆50的阳极。
氢气发生器301用于接收到第二控制信号或第四控制信号时产生并输出氢气，氢气歧管303将氢气输送到燃料电池电堆50的阳极，以提供氢气进行氢氧反应或者对所述氢气歧管303和所述燃料电池电堆50的阳极进行吹扫。
具体地，停机过程中，在吹扫完成后，第二电磁阀302关闭，不再输送氢气，直至下一次冷启动时才再次开启。
在一可选实施例中，上述的燃料电池冷启动装置还包括冷却系统90，冷却系统90与第一气路系统20连接，用于对空气进行冷却后输出。
具体地，在完成冷启动过程之后，上述第一电磁阀202关闭，空压机201压缩空气后不再由空气歧管204输送至燃料电池电堆50的阴极，此时冷却系统90开启并工作，空压机201压缩后的空气经冷却系统90输送至燃料电池的阴极。
可选的，冷却系统90包括第三电磁阀、中冷器以及冷却路空气歧管903。
具体地，第三电磁阀设置于冷却路空气歧管903上，冷却路空气歧管903的一端连接空压机201，另一端连接加湿器203，当完成冷启动过程之后，第一电磁阀202关闭，第三电磁阀打开，空压机201压缩后的空气经由冷却路空气歧管903输出至加湿器203，由加湿器203输入至燃料电池电堆50的阴极。
在一可选实施例中，上述加热组件40采用加热带实现，加热带覆盖在加湿器203与燃料电池电堆50的阴极之间的管道上，即覆盖了加湿器203的出口和燃料电池电堆50的阴极入口之间的全部管道，以实现停机吹扫完成后至下一次冷启动完成之前的时间内，加热带对其覆盖的管道进行保温，避免温度过低时结冰堵塞。
在一可选实施例中，上述的中央控制系统10采用单片机或者中央控制器fccu实现。可选的，温度检测组件70采用温度传感器实现。
以下根据图3详述本实施例提供的燃料电池冷启动装置的工作原理和工作过程。
燃料电池系统正常运行下，中央控制器fccu接收到停机指令后，中央控制器fccu对第一直流-直流转换器dcdc1发出指令，通过燃料电池电堆50对空压机201进行供电，此时第二直流-直流转换器206处于关闭状态，第一直流-直流转换器dcdc1不对加热带进行供电。通过空气对燃料电池的阴极进行吹扫，同时通过氢气进行阳极吹扫，把燃料电池系统内部及管道里残余的水分充分吹扫干净。
停机吹扫开始时，首先关闭位于空压机201和中冷器之间的第三电磁阀，打开空压机201通往加湿器203的空气歧管204上的第一电磁阀202。这时，从空压机201出来的压缩空气不经过中冷器进入加湿器203，然后进入燃料电池电堆50的内部，利用从空压机201过来的热空气，吹干加湿器203、燃料电池电堆50内部以及空气所经管道中的残留水分。与此同时，利用氢气把燃料电池电堆50的阳极内部及氢气所经管道中的残留水分充分吹扫干净，保证所有的管道在零下-40℃都不会结冰堵塞。
整个吹扫过程中，通过内阻检测组件60检测燃料电池电堆50的内阻值rv1的变化来控制吹扫的时间，假设冷启动完成后，燃料电池电堆50及其系统正常运行过程中，燃料电池电堆50的内阻值为rv0，则当rv1≥5rv0时，停止吹扫，中央控制器fccu关闭整个燃料电池系统。
吹扫完成后，中央控制器fccu控制第一直流-直流转换器dcdc1给加热带供电，以避免在停机后因温度过低而结冰堵塞，影响下一次冷启动过程。
中央控制器fccu接收到冷启动指令后，中央控制器fccu控制第二直流-直流转换器206将直流电源205输出的24v直流电信号进行转换后为空压机201提供电能，此时，位于空压机201和中冷器之间的第三电磁阀处于关闭状态，位于空压机201通往加湿器203的空气歧管204上的第一电磁阀202处于打开状态，从空压机201出来的压缩空气不经过中冷器，而是通过空气歧管204全部进入加湿器203，然后进入燃料电池电堆50，利用空压机201压缩空气后产生的热量给燃料电池电堆50内部加热，并与来自阳极的氢气进行氢氧反应。
由于上一次的停机吹扫过程，燃料电池电堆50的内阻值较大(rv1≥5rv0)，因此燃料电池电堆50可以产生较多的热量，燃料电池系统产生的电流给覆盖于加湿器203和燃料电池电堆50阴极入口之间的管道上的加热带提供能量，进一步提高进入燃料电池电堆50内部的湿润空气的温度。
在整个冷启动过程中，中央控制器fccu通过内阻检测组件60检测燃料电池电堆50的内阻值rv2的变化，同时通过温度传感器检测燃料电池电堆50的温度值。当rv2≤2rv0时，且燃料电池电堆50的温度值升高到5℃以上时，打开空压机201和中冷器之间的第三电磁阀，同时关闭空压机201通往加湿器203的空气歧管204上的第一电磁阀202。燃料电池电堆50的温度值升高到5℃以上时意味着燃料电池系统完成冷启动过程。
完成冷启动之后，中央控制器fccu控制断开第一直流-直流转换器dcdc1为加热带提供电能的线路，同时切断空压机201的直流电源205与第二直流-直流转换器206之间的线路，直流电源205停止供电，改为第一直流-直流转换器dcdc1给空压机201供电，燃料电池系统正式进入正常运行状态，正常运行状态下燃料电池电堆50的内阻值为rv0。
上述的一种燃料电池冷启动装置，利用空压机201压缩空气产生的热量给燃料电池电堆50及系统加热。停机吹扫是，通过监测内阻值从而合理控制吹扫时间，改变燃料电池电堆50的内阻值；同时，利用燃料电池电堆50自身产生的热量来实现低温冷启动，通过燃料电池系统产生的电能给系统本身加热，加速燃料电池系统低温冷启动的过程，从而实现快速低温冷启动。
停机吹扫是，通过控制吹扫时间从而将燃料电池电堆50的内阻值达到较高的值，为实现下一次低温冷启动创造有利条件，利用燃料电池电堆50自身产生的热量和空压机201压缩空气产生的热量，不需要额外的加热装置，即可快速完成燃料电池系统自加热低温冷启动过程，解决了燃料电池系统在低温环境适应性低的难题，使燃料电池系统突破低温环境的限制，扩大了燃料电池的应用范围。
本实施例中，采用的燃料电池为质子交换膜燃料电池，在阴极发生的反应为：
o2 4h 4e-→2h2o；
在阳极发生的反应为：
2h2→4h 4e-；
总的氢氧反应式为：
2h2 o2→2h2o。
燃料电池电堆50可以为金属板电堆、石墨板电堆或者复合板电堆中的任意一种。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种燃料电池冷启动装置，冷启动时，第一气路系统通过压缩空气产生热量对燃料电池电堆的阴极进行加热，第二气路系统动输送氢气以供燃料电池电堆进行氢氧反应放热，同时加热组件接收电源信号进行发热，通过上述三个加热过程，对燃料电池系统尤其是燃料电池电堆快速进行加热，使之温度值和内阻值均达到实现冷启动所要求的数值，从而在短时间内迅速实现冷启动，缩短了冷启动所需时长，效率高；此外，停机时采用空气和氢气同时对系统进行吹扫以吹干残留水分，并通过监测内阻值上升情况判断系统中的湿度是否已经达到要求，从而控制停止吹扫，为下一次冷启动创造条件。
在本文对各种装置、系统描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种燃料电池冷启动装置，包括燃料电池电堆，其特征在于，还包括：
与所述燃料电池电堆的阴极连接，用于接收到第一控制信号时压缩空气，以产生热量加热所述燃料电池电堆，和接收到第二控制信号时压缩空气并进行吹扫的第一气路系统；
与所述燃料电池电堆的阳极连接，用于接收到第三控制信号时输送氢气，使得所述燃料电池电堆进行氢氧反应并输出电能以便转换为电源信号，和接收到第四控制信号时输送氢气并进行吹扫的第二气路系统；
用于当接收到所述电源信号时进行发热，以对所述燃料电池电堆进行加热的加热组件；以及
用于实时监测所述燃料电池电堆的内阻值和温度值，并当接收到冷启动指令时输出所述第一控制信号和所述第三控制信号，并控制所述加热组件接收所述电源信号，直至所述温度值达到冷启动所需的预设温度值，并且所述内阻值达到冷启动所需的第一预设阻值；并当接收到停机指令时输出所述第二控制信号和所述第四控制信号，直至所述内阻值升高到第二预设阻值的中央控制系统。
2.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，还包括：
与所述燃料电池电堆连接，用于实时检测所述燃料电池电堆的内阻值并反馈至所述中央控制系统的内阻检测组件。
3.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，还包括：
与所述燃料电池电堆连接，用于实时检测所述燃料电池电堆的温度值并反馈至所述中央控制系统的温度检测组件。
4.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，还包括：
与所述燃料电池电堆、所述第一气路系统、所述加热组件以及所述中央控制系统连接，用于根据所述中央控制系统输出的通电指令相应将所述电能进行直流-直流转换后，输出所述电源信号至所述加热组件，或者对所述第一气路系统进行供电的直流转换组件。
5.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，所述第一气路系统包括：
空压机、第一电磁阀、加湿器以及空气歧管；
所述空压机通过所述空气歧管与所述加湿器连通，所述空气歧管上设有所述第一电磁阀，所述加湿器连接所述燃料电池电堆的阴极；
所述空压机用于根据所述第一控制信号或所述第二控制信号进行工作，以压缩空气；
所述空气歧管用于将压缩后的空气输送至所述加湿器，使得空气经加湿器进入所述燃料电池电堆，以加热所述燃料电池电堆或者对所述空气歧管和所述燃料电池电堆进行吹扫。
6.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，所述第二气路系统包括：
第二电磁阀、氢气歧管以及氢气发生器；
所述第二电磁阀设于所述氢气歧管上，所述氢气发生器通过所述氢气歧管连通所述燃料电池电堆的阳极；
所述氢气发生器用于接收到所述第二控制信号或所述第四控制信号时产生并输出氢气，所述氢气歧管用于将所述氢气输送到所述燃料电池电堆的阳极，以提供氢气进行氢氧反应或者对所述氢气歧管和所述燃料电池电堆的阳极进行吹扫。
7.如权利要求1所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，还包括：
与所述第一气路系统连接，用于对空气进行冷却后输出的冷却系统。
8.如权利要求5所述的燃料电池冷启动装置，其特征在于，所述加热组件覆盖在所述加湿器与所述燃料电池电堆的阴极之间的管道上。
技术总结