阅读说明：本技术 一种冷启动方法、系统、电子设备及存储介质 (Cold start method, system, electronic equipment and storage medium ) 是由 张擘 齐洪峰 梁瑜 孙帮成 李明高 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种冷启动方法、系统、电子设备及存储介质,所述方法包括：当冷启动控制器接收到冷启动指令时,由空气增压装置控制器控制空气增压装置对空气进行压缩处理；空气增压装置将压缩处理后的热空气,输送至氢氧电化学反应装置,以通过热空气对氢氧电化学反应装置进行升温处理；冷启动控制器确定对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量,及对氢氧电化学反应装置进行冷启动所需的启动热量,并判断空气压缩热量是否大于或等于启动热量；若空气压缩热量大于或等于启动热量,气体输送装置则向氢氧电化学反应装置中通入氢气,以使氢氧电化学反应装置进行电化学反应。采用本发明可以提高氢氧电化学反应装置的工作效率。(The embodiment of the invention discloses a cold start method, a cold start system, electronic equipment and a storage medium, wherein the method comprises the following steps: when the cold start controller receives a cold start instruction, the air supercharging device controller controls the air supercharging device to compress air; the air supercharging device conveys the compressed hot air to the oxyhydrogen electrochemical reaction device so as to heat the oxyhydrogen electrochemical reaction device through the hot air; the cold start controller determines the air compression heat generated by compressing the air and the starting heat required by cold start of the oxyhydrogen electrochemical reaction device, and judges whether the air compression heat is greater than or equal to the starting heat; if the heat of air compression is larger than or equal to the starting heat, the gas conveying device introduces hydrogen into the oxyhydrogen electrochemical reaction device so as to enable the oxyhydrogen electrochemical reaction device to carry out electrochemical reaction. The invention can improve the working efficiency of the oxyhydrogen electrochemical reaction device.)

一种冷启动方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种冷启动方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

随着轨道交通技术的不断发展，轨道交通车辆的数量也在随之增长，同时资源消耗和有害物的排放量也大幅增长。为减少能源消耗和有害物的排放，如何实现轨道交通车辆的节能减排也显得尤为重要。

现阶段，通常通过氢氧电化学反应装置实现轨道交通车辆的节能减排。具体的，在较高温度下，通过催化剂作用可以使氢气与氧气发生化学反应，生成液态水，在发生化学反应的过程中能够释放出电子，即可以将化学能转化为电能，故而，可以将氢氧电化学反应装置搭配储能装置作为动力系统，作为轨道交通车辆的动力源。然而，由于我国幅员辽阔，轨道交通列车的运行环境的温度差异很大，当运行环境的温度较低时，氢氧电化学反应装置无法启动、无法正常工作，从而在一定程度上影响到氢氧电化学反应装置的工作效率。故而，目前亟需一种氢氧电化学反应装置的冷启动方法。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种冷启动方法、系统、电子设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提出一种冷启动方法，所述方法包括：

当冷启动控制器接收到氢氧电化学反应装置的冷启动指令时，由空气增压装置控制器控制空气增压装置对空气进行压缩处理；

所述空气增压装置将压缩处理后的热空气，输送至氢氧电化学反应装置，以通过所述热空气对所述氢氧电化学反应装置进行升温处理；

所述冷启动控制器确定所述对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量，及对所述氢氧电化学反应装置进行冷启动所需的启动热量，并判断所述空气压缩热量是否大于或等于所述启动热量；

若所述空气压缩热量大于或等于所述启动热量，气体输送装置则向所述氢氧电化学反应装置中通入氢气，以使所述氢氧电化学反应装置进行电化学反应。

可选的，所述空气增压装置将压缩处理后的热空气，输送至氢氧电化学反应装置，包括：

所述冷启动控制器确定所述空气增压装置的空气出口温度是否大于预设温度；

若大于所述预设温度，所述空气增压装置则将所述压缩处理后的热空气输送至所述氢氧电化学反应装置；

若小于所述预设温度，所述空气增压装置继续对空气进行压缩处理。

可选的，所述判断所述空气压缩热量是否大于或等于所述启动热量之前，还包括：

所述冷启动控制器确定所述氢氧电化学反应装置对应的预设最大空气温度，及第一空气入口温度，并确定所述第一空气入口温度是否大于所述预设最大空气温度；

若所述第一空气入口温度大于所述预设最大空气温度，工质循环泵则将工质输送至散热装置，以使所述工质与所述压缩处理后的热空气进行热交换，并确定第二空气入口温度是否大于所述最大空气温度；

若所述第一空气入口温度小于或等于所述预设最大空气温度，所述冷启动控制器则确定所述工质在所述散热装置产生的第一工质热量。

可选的，所述冷启动控制器确定所述工质经所述散热处理后产生的第一工质热量之后，还包括：

所述工质循环泵分别将所述工质输送至空气增压装置及空气增压装置控制器进行热交换，并确定所述工质在空气增压装置产生的第二工质热量，及在空气增压装置控制器产生的第三工质热量；

所述冷启动控制器确定所述散热装置的热循环出口温度、所述空气增压装置的热循环出口温度，及所述空气增压装置控制器的热循环出口温度，是否均大于所述氢氧电化学反应装置的热循环出口温度；

若是，所述冷启动控制器则将所述输送至散热装置的工质、所述分别输送至空气增压装置及空气增压装置控制器的工质，输送至所述氢氧电化学反应装置进行升温处理。

可选的，所述判断所述空气压缩热量是否大于或等于所述启动热量，包括：

所述冷启动控制器判断所述空气压缩热量、所述第一工质热量、所述第二工质热量及所述第三工质热量中的一种或几种的和，是否大于所述启动热量。

可选的，所述气体输送装置则向所述氢氧电化学反应装置中通入氢气之前，还包括：

所述冷启动控制器判断所述氢氧电化学反应装置的氢气腔氧浓度是否小于预设浓度值；

若小于所述预设浓度值，所述气体输送装置则向所述氢氧电化学反应装置中通入氢气。

可选的，所述以使所述氢氧电化学反应装置进行电化学反应之后，还包括：

所述冷启动控制器确定预设冷启动最大时长，是否大于当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和；

若大于所述当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和，则由上述空气增压装置控制器控制所述空气增压装置对空气进行压缩处理；

若小于或等于所述当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和，所述冷启动控制器则判断所述电化学反应稳定时长是否大于预设时长；

若大于所述预设时长，则由所述空气增压装置控制器控制所述空气增压装置对空气进行压缩处理。

第二方面，本发明实施例还提出一种冷启动系统，所述系统包括冷启动控制单元、空气增压装置控制单元、空气增压单元、氢氧电化学反应单元及气体输入单元，其中：

所述冷启动控制单元，用于接收氢氧电化学反应装置的冷启动指令；以及用于确定所述对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量，及对所述氢氧电化学反应装置进行冷启动所需的启动热量，并判断所述空气压缩热量是否大于或等于所述启动热量；

所述空气增压装置控制单元，用于控制空气增压装置对空气进行压缩处理；

所述空气增压单元，用于对空气进行压缩处理；以及用于将压缩处理后的热空气，输送至氢氧电化学反应装置，以通过所述热空气对所述氢氧电化学反应装置进行升温处理；

所述气体输入单元，用于若所述空气压缩热量大于或等于所述启动热量，则向所述氢氧电化学反应装置中通入氢气，以使所述氢氧电化学反应装置进行电化学反应。

第三方面，本发明实施例还提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的冷启动方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如第一方面所述的冷启动方法的步骤。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过对空气进行压缩处理产生热空气，通过热空气对氢氧电化学反应进行升温处理，并在空气压缩处理产生的空气压缩热量达到冷启动所需热量，即氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度时，向氢氧电化学反应装置中输入氢气，以使氢氧电化学反应装置可以正常进行电化学反应。这样，通过对空气进行压缩处理得到的热空气，对氢氧电化学反应装置进行加热升温，即可以使氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度，从而可以实现氢氧电化学反应装置在低温环境下的冷启动，使得氢氧电化学反应装置在环境温度较低的情况下也可以正常工作，进而可以有效提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种冷启动方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种冷启动循环系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种冷启动系统的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种电子设备的逻辑框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本实施例提供的一种冷启动方法的流程示意图，包括：

S101，当冷启动控制器接收到氢氧电化学反应装置的冷启动指令时，由空气增压装置控制器控制空气增压装置对空气进行压缩处理。

在实施中，当氢氧电化学反应装置处于停机状态，即输出电压为零，且环境温度低于氢氧电化学反应装置可以正常工作的最低温度时，可以向冷启动系统输入对前述氢氧电化学反应装置进行冷启动的指令，即氢氧电化学反应装置的冷启动指令。然后，冷启动控制器可以控制给空气增压装置控制器通电，空气增压装置控制器可以控制空气增压装置(如电驱动增压装置、电驱动离心式增压装置)对空气进行压缩处理，以使空气升温，得到压缩处理后的热空气。可以理解，考虑到空气增压装置满负荷运转会影响到空气增压装置的健康状况，增加能量消耗，且空气增压装置通常不需要满负荷运转就可以满足氢氧电化学反应装置的冷启动需要，故而，空气增压装置控制器可以控制空气增压按照额定转速的一定比例运转，如可以以80％的额定转速运转。

S102，空气增压装置将压缩处理后的热空气，输送至氢氧电化学反应装置，以通过热空气对氢氧电化学反应装置进行升温处理。

在实施中，在得到上述压缩处理后的热空气之后，空气增压装置可以将前述压缩处理后的热空气输送至氢氧电化学反应装置。然后，压缩处理后的热空气可以吹扫氢氧电化学反应装置中的空气腔和氢气腔，从而可以使氢氧电化学反应装置的温度可以随之升高，即可以通过前述压缩处理后的热空气对氢氧电化学反应装置进行升温处理，。

S103，冷启动控制器确定对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量，及对氢氧电化学反应装置进行冷启动所需的启动热量，并判断空气压缩热量是否大于或等于启动热量。

其中，所述空气压缩热量指对空气进行压缩处理产生的热量。

所述启动热量指氢氧电化学反应装置进行启动所需要的热量。

在实施中，在对氢氧电化学反应装置进行升温处理后，冷启动控制器可以确定上述对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量，并可以确定当前氢氧电化学反应装置进行启动所需的启动热量。然后，冷启动控制器可以判断前述空气压缩热量是否大于或者等于前述启动热量，以根据判断结果执行不同的处理。具体的，冷启动控制器可以根据空气增压装置对空气进行压缩处理产生的空气压缩温升、空气比热容及空气质量确定空气压缩热量。以空气增压装置的空气入口温度为T0，空气增压装置的空气出口温度为T0′为例，冷启动控制器可以确定空气增压装置对空气进行压缩处理产生的空气压缩温升σT0应该等于T0′与T0的差值，即σT0＝T0′-T0，然后，冷启动控制器可以计算出空气压缩热量Q0，且Q0＝c×m×σT0，其中，c为空气比热容，m为空气质量。冷启动控制器还可以根据预先设定的氢氧电化学反应装置可以正常启动的最低温度，空气增压装置的空气入口温度，确定氢氧电化学反应装置进行冷启动所需的启动热量。以氢氧电化学反应装置可以正常启动的最低温度为Tlim，空气增压装置的空气入口温度为T0为例，冷启动控制器可以确定空气增压装置的空气入口温度及氢氧电化学反应装置可以正常启动的最低温度的温差σTL，即σTL＝Tlim-T0，然后，冷启动控制器可以计算出空气压缩热量Q st，且Q st＝c×m×σTL，其中，c为空气比热容，m为空气质量。

S104，若空气压缩热量大于或等于启动热量，气体输送装置则向氢氧电化学反应装置中通入氢气，以使氢氧电化学反应装置进行电化学反应。

在实施中，若上述空气压缩热量大于或者等于上述启动热量，冷启动控制器则可以认为冷启动能够成功。然后，冷启动控制器可以控制热空气输入氢氧电化学反应装置的空气腔，并可以控制气体输送装置，由气体输送装置向氢氧电化学反应装置中通入氢气，以使氢氧电化学反应装置可以进行电化学反应。可以理解，若上述空气压缩热量小于上述启动热量，冷启动控制器则可以控制空气增压装置继续对空气进行压缩处理，即重复上述步骤S101-S104的处理。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过对空气进行压缩处理产生热空气，通过热空气对氢氧电化学反应进行升温处理，并在空气压缩处理产生的空气压缩热量达到冷启动所需热量，即氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度时，向氢氧电化学反应装置中输入氢气，以使氢氧电化学反应装置可以正常进行电化学反应。这样，通过对空气进行压缩处理得到的热空气，对氢氧电化学反应装置进行加热升温，可以使氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度，从而可以实现氢氧电化学反应装置在低温环境下的冷启动，使得氢氧电化学反应装置在环境温度较低的情况下也可以正常工作，进而可以有效提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，可以在热空气的温度大于预设温度时，将热空气输送至氢氧电化学反应装置，相应的上述步骤S102的部分处理可以如下：冷启动控制器确定空气增压装置的空气出口温度是否大于预设温度；若大于预设温度，空气增压装置则将压缩处理后的热空气输送至氢氧电化学反应装置；若小于预设温度，空气增压装置继续对空气进行压缩处理。

其中，所述预设温度指氢氧电化学反应装置可以启动时，氢氧电化学反应装置空气入口温度的最小值。

在实施中，空气增压装置在将进行压缩处理后的热空气输送至氢氧电化学反应之前，冷启动控制器可以先确定空气增压装置的空气出口温度，是否大于或等于氢氧电化学反应装置的预设温度。若空气增压装置的空气出口温度大于或等于前述预设温度，空气增压装置则可以将前述压缩处理后的热空气输送至前述氢氧电化学反应装置，以通过热空气对氢氧电化学反应装置进行升温处理。若空气增压装置的空气出口温度小于前述预设温度，则需要空气增压装置继续对空气进行压缩处理。这样，在空气增压装置的空气出口温度大于或等于氢氧电化学反应装置的预设温度时，将压缩处理后的热空气输送至氢氧电化学反应装置进行升温处理，可以进一步加快氢氧电化学反应装置的升温速度，从而可以进一步减少冷启动耗时，进而进一步提高氢氧电化学反应装置的运行效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，可以在氢氧电化学反应装置的空气入口温度大于氢氧电化学反应装置的预设最大空气温度时，对热空气进行散热处理，相应的处理可以如下：冷启动控制器确定氢氧电化学反应装置对应的预设最大空气温度，及第一空气入口温度，并确定第一空气入口温度是否大于预设最大空气温度；若第一空气入口温度大于预设最大空气温度，工质循环泵则将工质输送至散热装置，以使工质与压缩处理后的热空气进行热交换，并确定第二空气入口温度是否大于所述最大空气温度；若第一空气入口温度小于或等于预设最大空气温度，冷启动控制器则确定工质在所述散热装置产生的第一工质热量。

其中，所述预设最大空气温度指氢氧电化学反应装置可以进行正常工作的最大温度，即氢氧电化学反应装置的温度超过该温度时，氢氧电化学反应装置则不能正常进行工作。

所述第一空气入口温度指对氢氧电化学反应装置进行升温处理后，氢氧电化学反应装置的空气入口温度。

所述第二空气入口温度指通过工质与压缩处理后的热空气进行热交换之后，氢氧电化学反应装置的空气入口温度。

所述第一工质热量指工质与压缩后的热空气进行热交换产生的热量。

在实施中，考虑到通过压缩处理后的热空气对氢氧电化学反应装置进行升温处理，可能会导致氢氧电化学反应装置的温度高于预设最大空气温度，而影响到氢氧电化学反应装置的工作质量。故而，在判断空气压缩热量是否大于或等于启动热量之前，冷启动控制器还可以确定氢氧电化学反应装置预设最大空气温度，及氢氧电化学反应装置的第一空气入口温度。然后，冷启动控制器可以判断前述第一空气入口温度是否前述预设最大空气温度。若第一空气入口温度大于预设最大空气温度，则认为此时氢氧电化学反应装置的温度可能过高，冷启动控制器可以控制工资循环泵工作，由工质循环泵将工质(如可以是去离子水或乙二醇水溶液)输送至散热装置中，以使前述工质可以与前述压缩处理后的热空气进行热交换，使得前述压缩处理后的热空气的温度降低，即对前述压缩处理后的热空气进行降温处理，以使氢氧电化学反应装置的空气入口温度降低，并保持在预设最大空气温度之内。若第一空气入口温度小于或等于预设最大空气温度，则认为此时氢氧电化学反应装置的温度在正常工作范围内，冷启动控制器可以计算工质在散热装置中，与压缩处理后的热空气进行热交换产生的第一工质热量。以散热装置的热循环入口温度为Tw2,散热装置的热循环出口温度为Tw3为例，冷启动控制器可以计算出散热装置的热循环入口和出口的温度差σTw23＝Tw3-Tw2，然后，冷启动控制器可以计算出工质在散热装置中进行热交换时产生的第一工质热量QIC＝cw×mw×σTw23，其中，cw为工质比热容，mw为工质质量。这样，在氢氧电化学反应装置的空气入口温度过高时，可以通过工质对压缩后的热空气进行降温处理，以使氢氧电化学反应装置的空气入口温度保持在预设最大空气温度之内。如此，可以进一步使得氢氧电化学反应装置的温度保持在正常工作的温度范围内，进而可以进一步提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，还可以利用工质与空气增压装置和空气增压装置控制器进行热交换，并利用热交换后的工质对对氢氧电化学反应装置进行升温处理，相应的处理可以如下：工质循环泵分别将工质输送至空气增压装置及空气增压装置控制器进行热交换，并确定工质在空气增压装置产生的第二工质热量，及在空气增压装置控制器产生的第三工质热量；冷启动控制器确定散热装置的热循环出口温度、空气增压装置的热循环出口温度，及空气增压装置控制器的热循环出口温度，是否均大于氢氧电化学反应装置的热循环出口温度；若是，冷启动控制器则将输送至散热装置的工质、分别输送至空气增压装置及空气增压装置控制器的工质，输送至氢氧电化学反应装置进行升温处理。

其中，所述第二工质热量指工质在空气增压装置中进行热交换产生的热量。

所述第三工质热量指工质在空气增压装置控制器中进行热交换产生的热量。

在实施中，考虑到空气增压装置控制器及空气增压装置在工作中自身会产生热量，可能影响到自身的工作效率，故而，冷启动控制器还可以控制工质循环泵，分别将工质输送至空气增压装置控制器中及空气增压装置中进行热交换。然后，冷启动控制器还可以计算工质在空气增压装置产生的第二工质热量，以及工质在空气增压装置控制器产生的第三工质热量。以空气增压装置的热循环入口温度为TW0，空气增压装置的热循环出口温度为TW1为例，冷启动控制器可以计算出空气增压装置的热循环入口和出口的温度差值σTw01＝Tw1-Tw0，并计算工质在空气增压装置中产生的第二工质热量QT＝cw×mw×σTw01。以空气增压装置控制器的热循环入口温度为TW4，空气增压装置控制器的热循环出口温度为TW5为例，冷启动控制器可以计算出空气增压装置控制器的热循环入口和出口的温度差值σTw45＝Tw5-Tw4，并计算工质在空气增压装置控制器中产生的第三工质热量QTc＝cw×mw×σTw45，其中，cw为工质比热容，mw为工质质量。

然后，冷启动控制器可以确定上述散热装置的热循环出口温度、上述空气增压装置的热循环出口温度，及上述空气增压装置控制器的热循环出口温度。并确定前述各热循环出口温度是否均大于氢氧电化学反应装置的热循环出口温度。若是，冷启动控制器则可以上述输送至散热装置的工质(即上述输送至散热装置进行热交换后的工质)，上述输送至空气增压装置和空气增压装置控制器的工质(即上述分别输送至空气增压装置和空气增压装置控制器进行热交换后的工质)，输送至氢氧电化学反应装置，对氢氧电化学反应装置进行升温处理。这样，可以实现工质的循环利用，并可以实现散热装置、空气增压装置、空气增压装置控制器产生的热量的再利用，即可以在对氢氧电化学反应装置进行空气加热的同时，还可以对氢氧电化学反应装置进行工质加热(即水路加热)，从而可以进一步减少能源消耗，并可以减少氢氧电化学反应装置的升温处理时间，从而可以进一步减少冷启动时间，进而可以进一步提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，可以根据空气压缩热量、第一工质热量、第二工质热量、第三工质热量及启动热量，确定氢氧电化学反应装置是否可以冷启动成功，相应的上述步骤S103的部分处理可以如下：冷启动控制器判断空气压缩热量、第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量中的一种或几种的和，是否大于启动热量。

冷启动控制器在计算出上述第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量的情况下，在控制气体输送装置向氢氧电化学反应装置中输送氢气之前，可以判断空气压缩热量、第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量中的一种或几种的和，是否大于启动热量。具体的，冷启动控制器可以先判断上述启动热量是否大于空气压缩热量。若大于，冷启动控制器则可以判断上述启动热量是否大于第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量的和。若仍大于冷启动控制器则可以判断启动热量是否大于空气压缩热量、第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量的和。可以理解，在前述判断过程中，若出现启动热量小于空气压缩热量，或小于第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量的和，或者小于空气压缩热量、第一工质热量、第二工质热量及第三工质热量的和的情况，冷启动控制器均可以认为氢氧电化学反应装置可以冷启动成功，则可以控制气体输送装置向氢氧电化学反应装置中输入氢气。这样，可以利用第一工质热量、第二工质热量、第三工质热量，即利用各装置产生的热量对氢氧电化学反应装置进行升温处理，可以进一步减少能源消耗，同时减少冷启动时间，进而可以进一步提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，可以根据氢气腔氧浓度确定是否向氢氧电化学反应装置中通入氢气，相应的处理可以如下：冷启动控制器判断氢氧电化学反应装置的氢气腔氧浓度是否小于预设浓度值；若小于预设浓度值，气体输送装置则向氢氧电化学反应装置中通入氢气。

其中，所述预设浓度值指氢氧电化学反应装置的氢气腔允许出现的氧浓度的最大值。

在实施中，考虑到在热空气对氢氧电化学反应装置的空气腔和氧气腔进行吹扫，以使氢氧电化学反应装置升温处理之后，氢氧电化学反应装置的氢气腔的氧浓度可能较高，进而会影响到氢氧电化学反应装置的正常工作。故而，在向氢氧电化学反应装置中通入氢气之前，冷启动控制器可以监测氢氧电化学反应装置的氢气腔氧浓度，并可以判断前述氢气腔氧浓度是否小于预设浓度值。若氢气腔氧浓度小于预设浓度值，冷启动控制器则可以控制气体输送装置向氢氧电化学反应装置输送氢气，同时热空气进入氢氧电化学反应装置的空气腔，以使氢氧电化学反应装置可以进行电化学反应。若氢气腔氧浓度大于预设浓度值，冷启动控制器则可以控制气体输送装置向氢氧电化学反应装置的氢气腔，通入少量氮气对氢气腔进行吹扫，以保证氢气腔氧浓度小于预设浓度值，保证氢氧电化学反应装置正常安全的工作。这样，可以保证氢氧电化学反应装置的氢气腔氧浓度小于预设浓度值，从而可以在保证氢氧电化学反应装置正常启动、正常工作的同时，保证氢氧电化学反应装置的安全运行，进而可以进一步提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，在氢氧电化学反应装置开始工作之后，还可以对氢氧电化学反应装置的工作状况进行监控，相应的处理可以如下：冷启动控制器确定预设冷启动最大时长，是否大于当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和；若大于当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和，则由空气增压装置控制器控制空气增压装置对空气进行压缩处理；若小于或等于当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和，冷启动控制器则判断电化学反应稳定时长，小于预设幅值的实际耗时，是否大于预设时长；若大于预设时长，则由空气增压装置控制器控制空气增压装置对空气进行压缩处理。

其中，所述预设冷启动最大时长指预先设定的从冷启动控制接收冷启动指令到氢氧电化学反应装置稳定工作的间隔时长的最大值，其中，氢氧电化学反应装置稳定工作指氢氧电化学反应装置的输出电压的电压变化幅值在预设幅值内，如可以将该预设幅值设置为0.05V，即当氢氧电化学反应装置的输出电压的电压变化幅值在0.05V内时，则认为氢氧电化学反应装置稳定工作。

所述冷启动加热时长指在进行冷启动时，从冷启动控制器接收到冷启动指令到向氢氧电化学反应装置通入氢气的间隔时长。

所述电化学反应稳定时长指向氢氧电化学反应装置中通入氢气，到氢氧电化学反应装置稳定工作的间隔时长。

所述预设时长指预先设定的允许的氢氧电化学反应装置中通入氢气，到氢氧电化学反应装置稳定工作的间隔时长的最大值，即当实际时长超过该预设时长则认为冷启动失败。

在实施中，在氢氧电化学反应装置进行电化学反应之后，冷启动控制器还可以监测氢氧电化学反应装置是否在预设冷启动最大时长内，达到稳定工作状态，以确定氢氧电化学反应装置是否冷启动成功。具体的，冷启动控制器可以确定预设冷启动最大时长，及当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长。然后，冷启动控制器可以计算前述当前冷启动加热时长及电化学反应稳定时长的时长之和，并判断前述预设冷启动最大时长是否大于该时长之和。若前述预设冷启动最大时长大于该时长之和，则认为冷启动失败，空气增压装置控制器可以控制所述空气增压装置对空气进行压缩处理，即开始重新执行上述步骤S101-S104，重新执行冷启动过程。若前述预设冷启动最大时长小于或等于该时长之和，冷启动控制器则可以确定氢氧电化学反应装置的输出电压的变化幅值是否在预设幅值内，如果在预设幅值内，则可以确定前述电化学反应稳定时长是否大于预设时长，若大于预设时长，则认为冷启动失败，空气增压装置控制器可以控制所述空气增压装置对空气进行压缩处理，即开始重新执行上述步骤S101-S104，否则，则认为冷启动成功，冷启动控制器移交控制权限，冷启动程序执行完毕。这样，对氢氧电化学反应装置的冷启动加热时长及电化学反应稳定时长进行监控，并在冷启动加热时长及电化学反应稳定时长之和大于预设启动最大时长，或者电化学反应稳定时长大于所述预设时长时，重新执行冷启动程序，可以进一步提高冷启动成功率，进而进一步提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过对空气进行压缩处理产生热空气，通过热空气对氢氧电化学反应进行升温处理，并在空气压缩处理产生的空气压缩热量达到冷启动所需热量，即氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度时，向氢氧电化学反应装置中输入氢气，以使氢氧电化学反应装置可以正常进行电化学反应。这样，通过对空气进行压缩处理得到的热空气，对氢氧电化学反应装置进行加热升温，可以使氢氧电化学反应装置内的温度达到氢氧电化学反应装置正常工作所需的温度，从而可以实现氢氧电化学反应装置在低温环境下的冷启动，使得氢氧电化学反应装置在环境温度较低的情况下也可以正常工作，进而可以有效提高氢氧电化学反应装置的工作效率。

可以理解，本发明实施例提供的冷启动方法，可以由冷启动循环系统执行，参照图2，该冷启动循环系统可以包括氢氧电化学反应装置FCs、为氢氧电化学反应装置提供氧气的空气增压装置ACm、空气增压装置控制器ACc、对压缩处理后的热空气进行冷却的散热装置ICe、氢氧电化学反应装置的冷启动控制器LSc、空气管路与热循环管路、工质循环泵EXp及工质补充罐EXb，且空气管理及热循环管路上均装有温度、压力传感器及相关阀体。

其中，FCs可以由多个单层反应装置叠加在一起所组成；ACm可以是电驱动离心式增压装置，装置具有具有高压比、大流量的特点，可以对空气进行压缩处理，使空气升温得到热空气；ACc可以调节空气增压装置的转速，进而控制ACm的空气流量，同时也可以起到稳定电压的作用；ICe安装在ACm之后，Ice的空气入口与ACm的空气出口通过空气管路连接，Ice的空气出口与FCs的空气入口连接，FCs的空气入口氢气侧安装有电磁阀ICov2，该ICov2用以控制冷启动时热空气的进入，Ice的空气出口安装有三通阀ICov1，该ICov1的阀体出口端与大气连通，用以控制空气的排出。热循环工质在ICe内部，在延程流动、翅片的作用下与空气管路进行热交换；空气管路(即图2中无填充的管路)，可以从大气中获取空气，并输送至ACm的空气入口；热循环管路(即图2中有填充的管路)经EXp、EXb后，分别与ACm、ICe、ACc连接，形成三路并联的热循环工质支路ACmp、ICep、ACcp，各热循环工质支路出口汇合后，经热循环管路FCsip连接至FCs的热循环管路入口处，同时在FCs的热循环管路出口处也安装有热循环管路FCsop，连接至EXp，从而闭合热循环管路回路。

在所述FCs的热循环管路入口处装有电控三通电磁阀FCsbv和旁通管路FCsbp，用以控制FCs热循环独立工作。在所述并联的热循环工质支路入口处，分别安装有电磁阀ACmv、ICev、ACcv，能够实现三条热循环支路的独立控制。所述EXp为电驱动液体泵，流量精确可调。所述EXb能够补充各支路所需工质，同时起到平衡热循环管路内外压力的作用，防止管路内产生气阻。空气管路及热循环管路上分别在ACm的空气入口安装有温压一体传感器TPs1，在ACm的空气出口安装有温压一体传感器TPs2；氢氧电化学反应装置气体入口处温压一体传感器TPs3；在FCs的气体出口处安装有温压一体传感器TPs4；在FCs的气体出口处安装有氧浓度传感器Os1；ICe热循环支路入口安装有温度传感器Ts1；ICe热循环支路出口安装有温度传感器Ts2；ACm热循环支路入口安装有温度传感器Ts3；ACm热循环支路出口安装有温度传感器Ts4；ACc热循环支路入口安装有温度传感器Ts5；ACc热循环支路出口安装有温度传感器Ts6；FCs热循环管路入口安装有温度传感器Ts7；FCs热循环管路出口安装有温度传感器Ts8；EXp热循环入口安装有压力传感器Ps1；EXp热循环出口安装有压力传感器Ps2；EXb内安装有液位传感器Bs1。前述工质可以是去离子水或乙二醇水溶液。前述ACm、ACc、EXp及LSc均由由外部电源供给。

现以氢氧电化学反应装置可以正常工作的最低温度(即触发冷启动过程的温度)为0°为例，对本发明实施例提供的方法进行完整说明。首先，可以对各装置的出口/入口对应的温度进行如下定义：ACm空气入口温度T0；ACm空气出口温度T0′；FCs空气入口温度T1；ICe空气出口温度T1′；FCs预设最大空气温度为T1max；ACm热循环管路入口温度为Tw0；ACm热循环管路出口温度Tw1；ICe热循环管路入口温度为Tw2；ICe热循环管路出口温度Tw3；ACc热循环管路入口温度Tw4；ACc热循环管路出口温度Tw5；FCs热循环管路入口温度Tin；FCs热循环管路出口温度Tout。具体执行过程可以如下：

步骤(1)，当T0≤0℃，且FCs处于停机状态时，LSc被激活，开始执行低温冷启动程序，此时LSc控制三通阀ICov1开度为100％，处于连通大气的状态。然后，给ACc通电，以使ACc可以控制ACm以80％的额定转速开始工作，当T0′升高至0℃以上之后，LSc调节ICov1开度至0，以将经过压缩升温后的热空气输送入FCs。之后，LSc调节ICov2开度由0至100％，使进入FCs的热空气可以同时吹扫空气腔与氢气腔。

步骤(2)，LSc可以计算ACm的空气入口和空气出口的温度差值：σT0＝T0′-T0，得到ACm空气压缩温升，同时计算的到对应的空气压缩热量Q0＝c×m×σT0(其中，c为空气比热容，m为空气质量)。LSc可以对比T1与T1max，当T1>T1max时，LSc可以控制EXp通电，并控制ICev开度至100％，使ICe的热循环回路连通，工质可以在ICe中与压缩处理后的热空气进行热交换，以保持T1≤T1max，从而保护FCs中相关部件的性能与结构不被高温热空气破坏。同时，LSc可以计算ICe热循环管路出口与入口的温差σTw23＝Tw3-Tw2，并计算相应的第一工质热量QIC＝cw×mw×σTw23(其中，cw为工质比热容，mw为工质质量)，得到工质经ICe的热循环回路后产生的热量。

步骤(3)，由于ACm与ACc工作一段时间后，自身会产生热量，此时LSc可以控制ACmv、ACcv分别打开，使ACm、ACc的热循环回路分别连通，以使工质可以进入ACm与ACc进行热交换，此时可以分别计算ACm热循环管路出口与入口的温差σTw01＝Tw1-Tw0，与ACc热循环管路出口与入口的温差σTw45＝Tw5-Tw4，并可以分别计算对应的第二工质热量QT＝cw×mw×σTw01与第三工质热量QTc＝cw×mw×σTw45，得到工质经ACm的热循环回路后产生的热量，及工质经ACc的热循环回路后产生的热量。

步骤(4)，当Ts2、Ts4、Ts6传感器数据均大于Ts8数据时，LSc可以控制FCsbv开度由0至100％，使热交换后的工质可以进入FCs内，以辅助FCs进行升温，加快FCs的升温速度，热循环后的工质经过FCs后，可以返回至EXp，并继续重复前述与ACm、ACc及ICe的热交换过程。可以理解，工质在进入FCs之后，热循环管路内的工质流量会有一定的增加，通过EXb可以对所需流量进行补充。

步骤(5)，LSc可以根据预先设定的FCs启动环境温度下限值Tlim，并计算Tlim及T0的温差σTL＝Tlim-T0，得到冷启动所需热量Qst。并在Q0≥Qst或QIC+QT+QTc≥Qst或Q0+QIC+QT+QTc≥Qst，且Tout>Tlim、TPs4的温度值>Tlim时，LSc可以判断FCs能够成功进行冷启动。

步骤(6)，LSc可以控制ICov2开度首先由100％调节至0，停止热空气进入FCs氢气腔。并可以控制ICov1由0至100％，检测Os1的数据，当FCs氢气腔氧浓度降至小于0.01％时，LSc可以控制ICov1重新由100％至0，使热空气可以重新进入FCs空气腔，同时可以向FCs的氢气腔内通入H2使FCs建立电化学反应条件，以进行电化学反应。

步骤(7)，LSc可以确定预先设定的预设冷启动最大时长tlim，当前冷启动加热时长tH及电化学反应稳定时长tL，当tlim>tH+tL时，LSc判断系统冷启动时间过长，为保护FCs性能，需重新执行冷启动程序，系统状态返回至步骤(1)。除时间限制外，LSc还可以同时检测FCs中的电压变化情况，在预设时长内，电压变化幅值应在±0.05V之内，则为FCs稳定工作，否则，LSc判断系统冷启动失败，需重新执行冷启动程序，系统状态返回至步骤(1)。

步骤(8)，在步骤(1)至步骤(7)执行完毕后，认为冷启动成功，此时，LSc可以控制FCsbv开度由100％逐渐减小至0，并移交控制权限，冷启动程序执行完毕。

图3示出了本实施例提供的一种冷启动系统，所述系统包括冷启动控制单元301、空气增压装置控制单元302、空气增压单元303、氢氧电化学反应单元304及气体输入单元305，其中：

所述冷启动控制单元301，用于接收氢氧电化学反应单元304的冷启动指令；以及用于确定所述对空气进行压缩处理产生的空气压缩热量，及对所述氢氧电化学反应单元304进行冷启动所需的启动热量，并判断所述空气压缩热量是否大于或等于所述启动热量；

所述空气增压装置控制单元302，用于控制空气增压单元303对空气进行压缩处理；

所述空气增压单元303，用于对空气进行压缩处理；以及用于将压缩处理后的热空气，输送至氢氧电化学反应单元304，以通过所述热空气对所述氢氧电化学反应单元304进行升温处理；

所述气体输入单元305，用于若所述空气压缩热量大于或等于所述启动热量，则向所述氢氧电化学反应单元304中通入氢气，以使所述氢氧电化学反应单元304进行电化学反应。

本实施例所述的冷启动系统可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；

其中，

所述处理器401和存储器402通过所述总线403完成相互间的通信；

所述处理器401用于调用所述存储器402中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法。

此外，上述的存储器402中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述方法实施例所提供的方法。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。