【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池领域，尤其涉及一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法。
技术介绍
1、氢燃料电池是一种清洁、高效的能源转换设备，其中，氢燃料电池运行反应产物为水，电池内生成的水若不能及时排出，会导致气体扩散层及催化层被水覆盖，造成水淹现象的发生。水淹现象使得电池输出性能低下，降低电池寿命，严重时会造成电池反极。因此为保证燃料电池的高效稳定运行，电池内的水分需要及时地排出。通常电池阴极产生的水时通过过量的空气将其排出，而阳极的水分则通过在循环回路中增加分水器及排水阀通过脉冲排水将水分排出。脉冲排水方法是将燃料电池阳极出口分水器后的排水阀周期性地打开和关闭，当排水阀关闭时，电池内维持一定的压力，经过适当时间排水阀出口打开时，由于内外压力差，阳极反应气体携带水分排出电池外，达到排水的目的。排水阀是否正常工作影响着燃料电池系统的正常运行，若排水阀无法正常开启，会导致阳极中的水分无法正常排出，水分会随着循环氢气反复进入电堆，造成阳极水淹，影响燃料电池系统正常工作；若排水阀无法正常关闭，则会导致水分以及氢气不断排出，造成氢气利用率差、氢压无法维持反应需求压力以及尾排氢浓度高等问题，系统同样无法正常运行。因此对于排水阀的故障诊断极其重要，快速的识别排水阀的故障可以提前避免燃料电池发生更严重的故障。
2、目前，现有技术仅通过判断排水阀开启期间的氢气压力和压力控制占空比来确定故障状态，无法准确识别压力及占空比变化是由于排水阀异常、压力控制装置异常、前端氢气压力供给异常或是其他干扰导致。若排水阀无法正常关闭，则会导致水分以及氢气不断排出
3、因此，需要提供一种能够更准确地判断排水阀的故障状态，减少误判可能性的氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种能够更准确地判断排水阀的故障状态，减少误判可能性的氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，以解决上述问题。
2、本申请的实施例提供一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，包括步骤：
3、获取排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1及排水阀开启t时间的氢压补偿值pwm2，并计算得到排水阀开启t时刻的氢压补偿差值δpwm；
4、获取排水阀异常并正常运行时的离均差dev与尾排氢浓度hcon；
5、获取排水阀开启失败并运行时的离均差限值dev1及正常运行时的离均差限值dev2，并计算得到离均差差值δdev；
6、获取排水阀关闭失败并运行时的尾排氢浓度hcon1及正常运行时的尾排氢浓度hcon2，并计算得到尾排氢浓度差值δhcon；
7、实时获取氢燃料电池工作时的尾排氢浓度hcon3及离均差dev3，并计算排水阀的氢压补偿值pwm3；
8、计算实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值pwm3与排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1的差值，比较差值与排水阀开启t时刻的氢压补偿差值δpwm及p1的大小关系，以使判断排水阀的状态；
9、若排水阀的状态为开启时，且计算实时获取氢燃料电池工作时的离均差dev3与获取排水阀异常并正常运行时的离均差dev的差值，若差值大于等于离均差差值δdev，则判定排水阀开启失败故障；
10、若排水阀的状态为关闭时，且计算实时获取氢燃料电池工作时的尾排氢浓度hcon3与获取排水阀异常并正常运行时的尾排氢浓度hcon的差值，若差值大于等于尾排氢浓度差值δhcon，则判定排水阀关闭失败故障。
11、在本申请的至少一个实施例中，所述“计算实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值pwm3与排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1的差值，比较差值与排水阀开启t时刻的氢压补偿差值δpwm及p1的大小关系，以使判断排水阀的状态”包括步骤：判断排水阀的状态，若持续检测所述实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值pwm3与排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1的差值小于等于p1，则判定所述排水阀为开启状态；若持续检测所述实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值pwm3与排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1的差值大于等于排水阀开启t时刻的氢压补偿差值δpwm，则判定所述排水阀为关闭状态。
12、在本申请的至少一个实施例中，所述pi为预设的数值，以比较氢压补偿值pwm3与氢压补偿值pwm1的大小关系。
13、本申请的实施例提供一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，在运行时，运行如所述的氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，所述诊断系统包括数据采集模块、数据处理模块与状态诊断模块；
14、所述数据采集模块用于采集氢压补偿值、离均差与尾排氢浓度等数据值；
15、所述数据处理模块用于计算来自所述数据采集模块的数据值；
16、所述状态处理模块用于将计算的数据值判断排水阀是否开启或关闭失败，并据此进行故障处理。
17、在本申请的至少一个实施例中，所述数据处理模块包括第一处理模块与第二处理模块；所述第一处理模块用于计算氢压补偿值的差值；第二处理模块用于计算离均差值与尾排氢浓度值。
18、在本申请的至少一个实施例中，所述状态处理模块包括第一诊断结果模块与第二诊断结果模块；所述第一诊断结果模块根据所述第一处理模块进行判断排水阀的状态；所述第二诊断结果模块根据所述第二处理模块与所述第一诊断结果模块的判断，得到排水阀的状态诊断结果。
19、本申请的实施例提供一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，所述诊断装置包括进气通道、出气通道与电池电堆，所述进气通道连接所述电池电堆的阴极，所述电池电堆的阳极连接所述出气通道；其中，进气通道包括氢气比例阀与连接在所述氢气比例阀上的传感器组件，所述出气通道包括分水器与排水阀，所述传感器组件连接至所述电池电堆的阴极，所述分水器一端连接所述电池电堆的阳极，另一端连接排水阀。
20、在本申请的至少一个实施例中，所述进气通道还包括引射器，所述引射器一端连接在所述氢气比例阀与所述分水器上，一端连接所述传感器组件。
21、在本申请的至少一个实施例中，9.根据权利要求8所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，其特征在于，所述传感器组件包括压力传感器与连接在所述压力传感器上的温度传感器，所述压力传感器连接所述氢气比例阀，所述温度传感器连接所述电池电堆的阴极。
22、在本申请的至少一个实施例中，所述诊断装置还包括气体存储器与尾排处理装置，所述气体存储器连接所述进气通道，所述尾排处理装置连接所述出气通道。
23、上述提供的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，通过获取排水阀关闭和开启时的氢压补偿值，以及排水阀异常和正常运行时的离均差和尾排本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，所述“计算实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值PWM3与排水阀关闭时的氢压补偿值PWM1的差值，比较差值与排水阀开启T时刻的氢压补偿差值ΔPWM及P1的大小关系，以使判断排水阀的状态”包括步骤：
3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，所述PI为预设的数值，以比较氢压补偿值PWM3与氢压补偿值PWM1的大小关系。
4.一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，其特征在于，在运行时，运行如权利要求1-3任一项所述的氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，所述诊断系统包括数据采集模块、数据处理模块与状态诊断模块；
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，其特征在于，所述数据处理模块包括第一处理模块与第二处理模块；
6.根据权利要求5所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，其特征在于，所述状态处理模块包括第一诊断结果模块与第二诊断结
7.一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，其特征在于，所述诊断装置包括进气通道、出气通道与电池电堆，所述进气通道连接所述电池电堆的阴极，所述电池电堆的阳极连接所述出气通道；
8.根据权利要求7所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，其特征在于，所述进气通道还包括引射器，所述引射器一端连接在所述氢气比例阀与所述分水器上，一端连接所述传感器组件。
9.根据权利要求8所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，其特征在于，所述传感器组件包括压力传感器与连接在所述压力传感器上的温度传感器，所述压力传感器连接所述氢气比例阀，所述温度传感器连接所述电池电堆的阴极。
10.根据权利要求7所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断装置，其特征在于，所述诊断装置还包括气体存储器与尾排处理装置，所述气体存储器连接所述进气通道，所述尾排处理装置连接所述出气通道。
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，所述“计算实时获取氢燃料电池工作时的排水阀的氢压补偿值pwm3与排水阀关闭时的氢压补偿值pwm1的差值，比较差值与排水阀开启t时刻的氢压补偿差值δpwm及p1的大小关系，以使判断排水阀的状态”包括步骤：
3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，其特征在于，所述pi为预设的数值，以比较氢压补偿值pwm3与氢压补偿值pwm1的大小关系。
4.一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，其特征在于，在运行时，运行如权利要求1-3任一项所述的氢燃料电池阳极排水阀故障诊断方法，所述诊断系统包括数据采集模块、数据处理模块与状态诊断模块；
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池阳极排水阀故障诊断系统，其特征在于，所述数据处理模块包括第一处理模块与第二处理模块；
6.根据权利要求5所述的一种氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝伟平，金晓辉，施绍有，曹桂军，马腾，梁小龙，
申请(专利权)人：深圳市氢蓝时代动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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