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龙图腾网获悉苏州氢澜科技有限公司申请的专利一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120237239B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510703364.4，技术领域涉及：H01M8/04225；该发明授权一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法是由张悦嘉;孙一堡;赵书飞;张顺陇设计研发完成，并于2025-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法，涉及燃料电池技术领域，所述优化方法包括以下步骤：S1、采集环境温度和电堆内部结冰状况数据，分析产水速率和温升融冰能力；S2、构建能够反映环境温度、电堆内部结冰状况与理想电流密度之间关系的预测模型；S3、将环境温度和电堆内部结冰状况，输入预测模型，进行燃料电池参数的调节；通过模型预测的电流密度曲线间接控制空气温度，将电堆产水‑融冰平衡转化为流量分配优化问题，并结合电压波动前馈补偿，实现了温度与电化学状态的协同控制，不仅优化了燃料电池在冷启动过程中的性能表现，还增强了系统的稳定性和输出效率，为燃料电池在低温环境下的应用提供了有力的技术支持。

本发明授权一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法在权利要求书中公布了：1.一种防止燃料电池冷启动结冰的优化方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、采集燃料电池在多种工况下的环境温度和电堆内部结冰状况数据，分析每种工况下的产水速率和温升融冰能力； S2、根据产水速率和温升融冰能力，构建能够反映环境温度、电堆内部结冰状况与理想电流密度之间关系的预测模型； S3、将燃料电池冷启动时的环境温度和电堆内部结冰状况数据，输入预测模型，输出电流密度曲线，以及匹配的中冷器和旁通管路之间的流量分配比，结合控制算法进行燃料电池参数的调节； 基于所述优化方法的装置，包括：电堆、依次安装在所述电堆的空气入口管路上的第一电子节流阀、中冷器和空气压缩机，以及安装在所述电堆的空气出口管路上的背压阀； 所述第一电子节流阀和所述中冷器之间安装有三通阀，所述三通阀的一端连接有旁通管路，所述旁通管路的一端与所述中冷器和所述空气压缩机之间的所述空气入口管路连接； 所述空气出口管路与所述空气入口管路之间连接有连通管路，所述连通管路的一端位于所述三通阀和所述第一电子节流阀之间，另一端位于所述背压阀的一侧； 在所述S3的步骤中，包括以下子步骤： S31、在燃料电池冷启动时，实时采集环境温度和电堆内部结冰状况数据，并输入预测模型； S32、通过预测模型获取输出的电流密度曲线以及匹配的中冷器和旁通管路之间的流量分配比； S33、根据电流密度曲线和流量分配比，结合控制算法对燃料电池的参数进行调节，根据实时反馈数据，动态调整控制算法的参数； 在所述S33的步骤中，对于所述燃料电池的参数调节：以电堆内部温度和产水-融冰平衡为控制目标，其中，电堆内部温度直接影响融冰能力和产水速率； 通过对比实际测得的电堆内部温度与，计算温度误差： ； 通过对比实际产水速率与融冰速率，计算产水-融冰平衡误差： ； 通过比例、积分和微分控制，调整控制参数以减小误差，PID控制器的输出为： ； 其中，、和分别是比例、积分和微分增益； 对于所述控制算法参数调整的策略： 比例增益调整：初始阶段，若温度或产水-融冰平衡偏离目标值较大，增大以提高响应速度，使电堆温度或产水-融冰状态快速向目标值靠近；当趋近目标值时，减小以避免过度调整导致的震荡； 积分增益调整：当温度或产水-融冰平衡误差持续存在时，适当增大积累误差信号，促使系统消除长期偏差；当误差变化较快，适当减小以避免积分饱和； 微分增益调整：在温度或产水-融冰状态急剧变化时，增大抵消惯性影响，提高系统稳定性；当系统趋于平缓时，减小避免过抑制； 将预测出的电流密度曲线和流量分配比作为前馈信号输入控制系统，提前引导电堆运行状态向目标方向变化，则最终的控制参数为： ； 其中，是PID控制器的输出； 将最终控制量分配至电流密度调节和流量分配比调节机构，实现对电堆运行参数的精准控制； 基于实时反馈数据调整：依据实时采集的电堆电压波动、温度变化以及产水-融冰状态反馈数据，周期性评估当前控制效果，动态调整PID控制器的参数： ； ； ； 其中，、和是比例、积分和微分增益的调整步长；、和是针对产水-融冰平衡误差的调整项。

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