燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质制造方法及图纸

技术编号:36349949 阅读:12 留言:0更新日期:2023-01-14 18:05
本发明专利技术属于车辆技术领域,公开了燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质,该燃料电池排水故障诊断方法根据排水阀的排水持续时长比值判断电堆是否发生水淹故障,排水阀打开后打开排水时间计时器,通过获取单位时间前后的电堆出口端的压力,计算电堆出口端的压力变化率,判断压力变化率与设定变化率的大小,若压力变化率不小于设定变化率,计算排水持续时长比值,并判断排水持续时长比值与设定比值的大小,若排水持续时长比值小于设定比值,则表明气水分离器中的水含量较低,电堆发生水淹,通过检测出现较大压力变化率的时间,来判断电堆是否水淹,避免了由于预设的开阀时间无法准确控制而导致误判的风险。间无法准确控制而导致误判的风险。间无法准确控制而导致误判的风险。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆
,尤其涉及燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质。

技术介绍

[0002]氢燃料电池在运行过程中会在阴极反应生成水,水会从阴极渗透至阳极侧,损伤阳极。为了避免上述情况,通常会在电堆的出口端设置氢气循环回路和气水分离装置,通过氢气循环回路将水分带出电堆,在气水分离器中分离液态水,连接于气水分离器的排水阀周期性打开,以排出气水分离器中的水。但是在氢气循环气量较小、电堆低于氢气管路、氢气通道低于气水分离器等情况下,氢气可能无法将液态水从电堆带至气水分离器中,造成水淹。
[0003]针对上述问题,现有技术提供了一种燃料电池水淹诊断方法,其通过检测排水阀打开期间氢气出口压力与目标压力的差值来判断燃料电池是否发生水淹,当差值超过阈值时,则判定燃料电池出现水淹情况。其原理为,当阳极发生水淹时,气水分离器中的水量较少,排水阀打开后,会大量排出氢气管路中的气体,导致压力骤降。
[0004]事实上,由于阳极产生的水量难以准确预测,导致预设的开阀时间无法准确控制,这就导致正常情况下,排水阀在打开时,正常排水过程后还会有短暂的排气阶段,在排气阶段同样会导致压力骤降,出现压差达到阈值的情况。因此,现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹,容易导致误判。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一个方面,本专利技术提供燃料电池排水故障诊断方法,以解决现有技术中的燃料电池水淹诊断方法不能准确判断是否发生水淹,容易导致误判的问题。
[0006]为达上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0007]燃料电池排水故障诊断方法,所述燃料电池包括电堆,所述电堆具有电堆进口端和电堆出口端,所述燃料电池还包括连接于所述电堆出口端的气水分离器以及连接于所述气水分离器的排水阀,所述排水阀用于排出所述气水分离器中的水;
[0008]所述燃料电池排水故障诊断方法包括:
[0009]获取所述电堆出口端的压力;
[0010]根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障;根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障包括:
[0011]获取所述排水阀的设定开阀时间;
[0012]确定所述排水阀打开;
[0013]打开排水时间计时器;
[0014]经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力;
[0015]计算所述电堆出口端的压力变化率;
[0016]判断所述压力变化率与设定变化率的大小;
[0017]若所述压力变化率不小于所述设定变化率,则计算排水持续时长比值,所述排水持续时长比值为所述排水时间计时器读数与所述设定开阀时间的比值;
[0018]判断所述排水持续时长比值与设定比值的大小;
[0019]若所述排水持续时长比值小于所述设定比值,则确定所述电堆发生水淹故障。
[0020]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,所述设定比值范围为50%

60%。
[0021]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,若所述压力变化率小于所述设定变化率,则返回经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力。
[0022]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,还包括与根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障同步进行的:
[0023]根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆发生水淹故障;根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆是否水淹故障包括:
[0024]获取所述电堆进口端的压力;
[0025]计算所述电堆的进出口压力差,所述进出口压力差为所述电堆进口端的压力与所述电堆出口端的压力的差值;
[0026]判断所述进出口压力差与设定压力差的大小;
[0027]若所述进出口压力差不小于所述设定压力差,则确定所述电堆发生水淹故障。
[0028]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,所述燃料电池还包括氢气循环泵,所述氢气循环泵具有连接于所述气水分离器的泵输入端和连接于所述电堆进口端的泵输出端,所述氢气循环泵用于抽吸所述气水分离器中的气体;
[0029]所述燃料电池排水故障诊断方法还包括位于确定发生水淹故障之后的:
[0030]执行系统故障治愈;执行系统故障治愈包括:
[0031]提高所述氢气循环泵的转速。
[0032]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,执行系统故障治愈还包括:
[0033]降低所述电堆的输出电流。
[0034]作为燃料电池排水故障诊断方法的优选方案,还包括位于确定发生水淹故障之后的:
[0035]发出水淹故障警报。
[0036]根据本专利技术的另一个方面,提供燃料电池排水故障诊断装置,包括:
[0037]第一电堆出口端压力获取模块,用于获取所述电堆出口端的压力;
[0038]水淹故障确定模块,用于根据排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障,所述水淹故障确定模块包括:
[0039]设定开阀时间获取单元,用于获取所述排水阀的设定开阀时间;
[0040]排水阀打开确定单元,用于确定所述排水阀打开;
[0041]排水时间计时器打开单元,用于打开排水时间计时器;
[0042]第二电堆出口端压力获取单元,用于经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力;
[0043]压力变化率计算单元,用于计算所述电堆出口端的压力变化率;
[0044]压力变化率判断单元,用于判断所述压力变化率与设定变化率的大小;
[0045]排水持续时长比值计算单元,用于当所述压力变化率不小于所述设定变化率时,计算排水持续时长比值;
[0046]排水持续时长比值判断单元,用于判断排水持续时长比值与设定比值的大小。
[0047]根据本专利技术的又一个方面,提供车辆,包括燃料电池,所述燃料电池包括电堆,所述电堆具有电堆进口端和电堆出口端,所述燃料电池还包括连接于所述电堆出口端的气水分离器以及连接于所述气水分离器的排水阀,所述排水阀用于排出所述气水分离器中的水;
[0048]还包括:
[0049]ECU;
[0050]压力传感器,设置于所述电堆出口端,用于检测所述电堆出口端的压力,并将检测的所述电堆出口端的压力发送给所述ECU;
[0051]存储器,用于存储一个或多个程序;
[0052]当所述一个或多个程序被所述ECU执行时,使得所述ECU控制车辆实现上述燃料电池排水故障诊断方法。
[0053]根据本专利技术的又一个方面,提供存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被ECU执行时,车辆实现上述燃料电池排水故障诊断方法。
[0054]本专利技术的有益效果是:
[0055]本专利技术提供燃料电池排水故障诊断方法、装置、车辆及存储介质,该燃料电池排水故障诊断方法根据排水阀的排水持续时长比值判断电堆是否发生水本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池排水故障诊断方法,所述燃料电池包括电堆,所述电堆具有电堆进口端和电堆出口端,所述燃料电池还包括连接于所述电堆出口端的气水分离器以及连接于所述气水分离器的排水阀,所述排水阀用于排出所述气水分离器中的水;其特征在于,所述燃料电池排水故障诊断方法包括:获取所述电堆出口端的压力;根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障;根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障包括:获取所述排水阀的设定开阀时间;确定所述排水阀打开;打开排水时间计时器;经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力;计算所述电堆出口端的压力变化率;判断所述压力变化率与设定变化率的大小;若所述压力变化率不小于所述设定变化率,则计算排水持续时长比值,所述排水持续时长比值为所述排水时间计时器读数与所述设定开阀时间的比值;判断所述排水持续时长比值与设定比值的大小;若所述排水持续时长比值小于所述设定比值,则确定所述电堆发生水淹故障。2.根据权利要求1所述的燃料电池排水故障诊断方法,其特征在于,所述设定比值范围为50%

60%。3.根据权利要求1所述的燃料电池排水故障诊断方法,其特征在于,若所述压力变化率小于所述设定变化率,则返回经过单位时间后重新获取所述电堆出口端的压力。4.根据权利要求1所述的燃料电池排水故障诊断方法,其特征在于,还包括与根据所述排水阀的排水持续时长比值确定所述电堆发生水淹故障同步进行的:根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆发生水淹故障;根据所述电堆的进出口压力差确定所述电堆是否水淹故障包括:获取所述电堆进口端的压力;计算所述电堆的进出口压力差,所述进出口压力差为所述电堆进口端的压力与所述电堆出口端的压力的差值;判断所述进出口压力差与设定压力差的大小;若所述进出口压力差不小于所述设定压力差,则确定所述电堆发生水淹故障。5.根据权利要求1

4任一项所述的燃料电池排水故障诊断方法,其特征在于,所述燃料电池还包括氢气循环泵,所述氢气循环泵具有连接于所述气水分离器的泵输入端和连接于所述电堆进口端的泵输出端,所述氢气循环泵用于抽吸所述气水分离器中...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宏刚王彦波杨锋蔡普迪王丹博
申请(专利权)人:山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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