一种基于电流密度分布的燃料电池水淹诊断方法技术

本发明专利技术公开了属于燃料电池技术领域的一种基于电流密度分布的燃料电池水淹诊断方法。包括步骤1：利用燃料电池控制系统运行单体电池并达到稳定状态；步骤2：记录稳定状态下燃料电池的电流密度分布并计算RSD值；统计不同区域的总电流值，排除流场结构和膜电极均匀性对电流密度的影响；步骤3：监测电流密度分布的瞬态变化，计算每个时刻电流密度的RSD值判断燃料电池是否发生水淹；步骤4：判断监测到的RSD值是否超过规定值，若是，则燃料电池发生了水淹；若否，继续监测RSD值，再转到步骤3；步骤5：当某区域电流密度下降时，判定该区域发生了水淹。本发明专利技术使用设备体积小，操作简单，在燃料电池水管理方面具有很好的应用前景。池水管理方面具有很好的应用前景。池水管理方面具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流密度分布的燃料电池水淹诊断方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种基于电流密度分布的燃料电池水淹诊断方法。

技术介绍

[0002]水管理在提高质子交换膜燃料电池性能、延长电池寿命方面起着关键作用。由于燃料电池阴极电化学反应不可避免地生成液态水，在操作条件不当或者流场排水性较差时，燃料电池局部区域会因为液态水的积聚而发生水淹。从而阻碍反应物运输，影响电池的输出性能。此外，如果燃料电池长期处于局部水淹的状态，还会严重影响电池的耐久性和安全运行。为了确保燃料电池的长期安全高效运行，有效的燃料电池水淹诊断方法是必不可少的。
[0003]目前，燃料电池中水淹的诊断方法主要有三种，分别是辐射成像法、可视化流道法和电化学阻抗谱法。
[0004]辐射成像技术主要包括中子成像法、工业CT等，是使用放射性设备直接测量水含量的方法。专利CN 201911267859.8中提出了一种燃料电池的中子成像表征装置，该装置可以在燃料电池工作状态下，对液态水进行原位、非入侵和非破坏性的检测。与其他方法相比，中子成像法得到的结果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电流密度分布的燃料电池水淹诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用燃料电池控制系统运行单体电池，使燃料电池达到稳定状态；步骤2：利用数据采集系统记录稳定状态下燃料电池的电流密度分布；计算稳定状态电流密度的RSD值；将测试点划分为多个区域，统计不同区域的总电流值；将稳定状态下测得的数据作为对照，排除流场结构和膜电极均匀性对电流密度的影响；步骤3：燃料电池达到稳定状态后，改变电池的操作条件，实时地监测电流密度分布的瞬态变化，同时计算每个时刻电流密度的RSD值判断燃料电池是否发生水淹；再转到步骤4；步骤4：判断监测到的RSD值是否超过规定值30％，若是，则燃料电池发生了水淹；若否，继续监测RSD值，再转到步骤3；步骤5：在确认燃料电池发生了水淹后，将分区...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勋，王诚，高帷韬，雷一杰，王建龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：