燃料电池极板漏液的在线诊断方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术涉及燃料电池漏液检测领域，尤其是燃料电池极板漏液的在线诊断方法、设备及存储介质。所述诊断方法包括以下步骤：运行燃料电池；识别运行过程中是否存在性能非正常的单电池；对性能非正常单电池和性能正常单电池分别进行高频和低频阻抗测试；对比性能非正常单电池和性能正常单电池之间的高频和低频阻抗值，判断是否存在极板漏液。与现有技术相比，本发明专利技术具有能够在线、精准地测量燃料电池单电池极板漏液的优点。板漏液的优点。板漏液的优点。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池极板漏液的在线诊断方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及燃料电池漏液检测领域，尤其是涉及一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法。

技术介绍

[0002]在燃料电池中，质子交换膜燃料电池具有功率密度高、无污染、低温启动等优点，特别适用于人们日常生活中，有着广阔的市场应用前景。燃料电池在工作中除了产生电能外，还会伴随产生大量的热量，因此必须使用冷却液将其产生的热量带走。由于整车端空间布置的局限以及燃料电池应用场景主要是在重型车中，需要燃料电池具备功率高、体积小的能力，因此在提升单电池性能的同时还需要降单电池的厚度，现有单电池的厚度最薄已接近～1mm、极易导致极板在水腔和气腔间存在漏液现象；目前市场普遍使用的冷却液介质主要是乙二醇水溶液，当极板漏液时冷却液会串漏到氢腔或空腔，然后污染膜电极(Membrane Electrode Assembly,MEA)导致性能下降。
[0003]目前识别极板是否漏液，主要是通过拆解单电池对极板离线检验，或者通过特殊供气方式来识别，如专利CN114512694A是通过往水腔通氢气或空气并形成一定压差来检测，需要额外的装置且仅能在燃料电池电堆平台中应用；专利CN112414629A是通过往冷却液中增加含有荧光剂的检测液加压并存放一定时间后检测是否存在漏液，其中需要重新特殊装堆且仅能离线使用。
[0004]以上检测方法均无法直接在线识别燃料电池电堆或燃料电池系统使用过程中的极板漏液情况，需要增加额外装置才能实现燃料电池电堆端的极板漏液检测，时间较长且成本较高；同时，在燃料电池系统端暂无方法可直接识别极板漏液情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供燃料电池极板漏液的在线诊断方法、设备及存储介质。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]作为本专利技术的一个方面，提供一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，所述诊断方法包括以下步骤：
[0008]运行燃料电池；
[0009]识别运行过程中是否存在性能非正常的单电池；
[0010]对性能非正常单电池和性能正常单电池分别进行高频和低频阻抗测试；
[0011]对比性能非正常单电池和性能正常单电池之间的高频和低频阻抗值，判断是否存在极板漏液。
[0012]进一步的，所述性能非正常为单电池的电压低于正常电压。
[0013]进一步的，所述判断是否存在极板漏液为：
[0014]若电压低于正常电压的单电池的高频和低频阻抗值均高于性能正常单电池，则判
定单电池存在极板漏液。
[0015]进一步的，所述燃料电池运行前按照目标值设置运行参数。
[0016]进一步的，所述运行参数包括氢气、空气和水的参数。
[0017]进一步的，所述高频测试的频率大于300Hz。
[0018]进一步的，所述低频测试的频率小于100Hz。
[0019]进一步的，所述阻抗测试通道数大于2。
[0020]作为本专利技术的第二方面，提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器和存储器；所述存储器，用于存储一个或多个程序；
[0021]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的燃料电池极板漏液的在线诊断方法。
[0022]作为本专利技术的第三方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的燃料电池极板漏液的在线诊断方法。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1)本专利技术提供的燃料电池极板漏液的在线诊断方法，通过检测单点池的高低阻抗值，可判断该单电池是否发生漏液。可以实现在线、精准地测量燃料电池单电池极板漏液。
[0025]2)本专利技术提供的燃料电池极板漏液诊断方法，通过检测电池点压和阻抗即可实现漏液检测，适用面广，可广泛应用于燃料电池电堆或燃料电池系统，以及燃料电池车辆中。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]作为本专利技术的其中一种实施方式，提供一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法。
[0029]燃料电池单电池的组成，是由阳极单板、膜电极MEA、阴极单板三部分组成一种类似三明治的夹心结构，一般水腔会集成在阳极或者阴极单板结构中。当燃料电池在使用过程中一旦出现极板漏液现象，水腔的冷却液会串漏到气腔、到达MEA表面，而冷却液由于其成分特性会污染MEA：催化剂涂层膜(Catalyst Coated
‑
Membrane,CCM)表面活性位点被覆盖，以及气体扩散层(Gas Diffusion Layer,GDL)或MPL中气体传输通道的堵塞，进而导致漏液极板性能出现性能下降即电压下降，同时伴随着高频(建议＞300Hz)和低频(建议＜100Hz)阻抗值的明显增加。而在膜偏干时仅高频值会出现明显上涨；发生水淹时高频无明显变化而低频会明显增加；单电池发生衰减时高低频变化均无明显改变。基于漏液后高低阻抗同时上升这一典型特征的差异，可通过检测单电池的高频和低频阻抗值，来精准实时的在线判断燃料电池在电堆或系统或车辆端是否存在极板漏液情况。
[0030]如图1所示，该方法的步骤流程包括：
[0031]S1按照目标值设置氢气、空气和水的参数，
[0032]S2并运行燃料电池；
[0033]S3识别运行过程中是否存在性能略低的单电池；
[0034]S4在燃料电池运行过程中开启高频和低频阻抗检测，设置检测高频和低频测试频率分别为＞300Hz和＜100Hz，对性能略低单电池和性能正常单电池进行阻抗测试，阻抗测试通道数需≥2；
[0035]S5对比性能略低单电池和性能正常单电池之间的高频和低频阻抗值；若性能略低单电池的高频和低频阻抗值均高于性能正常单电池，则判定为该片存在极板漏液。
[0036]作为本专利技术其中一种实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时实现如本专利技术上述实施例提供的燃料电池极板漏液的在线诊断方法。
[0037]作为本专利技术另一种实施方式，提供的一种包含计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的燃料电池极板漏液的在线诊断方法操作。
[0038]需要说明的是，对于装置、设备和存储介质实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0039]通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本专利技术可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括以下步骤：运行燃料电池；识别运行过程中是否存在性能非正常的单电池；对性能非正常单电池和性能正常单电池分别进行高频和低频阻抗测试；对比性能非正常单电池和性能正常单电池之间的高频和低频阻抗值，判断是否存在极板漏液。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，其特征在于，所述性能非正常为单电池的电压低于正常电压。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，其特征在于，所述判断是否存在极板漏液为：若电压低于正常电压的单电池的高频和低频阻抗值均高于性能正常单电池，则判定单电池存在极板漏液。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，其特征在于，所述燃料电池运行前按照目标值设置运行参数。5.根据权利要求4所述的一种燃料电池极板漏液的在线诊断方法，其特征在于，所述运行参数包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚元英，陈广明，李笑晖，甘全全，戴威，
申请(专利权)人：上海神力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：