一种燃料电池阻抗在线监控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，更具体的说，涉及一种燃料电池阻抗在线监控方法及系统。本方法包括以下步骤：实时测量燃料电池电化学阻抗谱的高频阻抗、低频阻抗和单电池电压；根据实时高频阻抗获得欧姆阻抗，根据低频阻抗和欧姆阻抗获得活化极化阻抗，根据单电池电压、欧姆阻抗和活化极化阻抗获得传质阻抗，通过欧姆阻抗、活化极化阻抗和传质阻抗对燃料电池的运行状态进行监测。本发明专利技术根据燃料电池的特性对电化学阻抗谱进行合理简化处理，通过测量高频和低频两种固定频率下的阻抗，实时获取代表燃料电池极化损失的阻抗，能够在线实时监测燃料电池的运行状态，在不增加成本的同时实现更为准确的燃料电池内部运行状态诊断。实现更为准确的燃料电池内部运行状态诊断。实现更为准确的燃料电池内部运行状态诊断。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池阻抗在线监控方法及系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，更具体的说，涉及一种燃料电池阻抗在线监控方法及系统。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种高效的将氢气的化学能转化为电能装置，其反应原理为氢气在阳极催化剂的作用下分解成质子和电子，质子通过质子膜移动至阴极催化剂，电子通过外电路发电做功并移动至阴极催化剂与质子和氧气反应生成水。
[0003]质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其绿色环保、加注方便、长续航和环境适应性强等优点，近年来受到了越来多的关注，获得了巨大的发展。
[0004]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是最常见的一种车用燃料电池，其主要由质子交换膜、阴阳极催化剂层、气体扩散层和双极板组成，其中，质子膜的作用为传导质子、隔绝电子和隔绝阴阳极反应物；阴阳极催化剂层为电化学反应的场所；气体扩散层主要决定了反应气体的传输和液态水的排出；双极板的作用为隔绝反应物和冷却剂。
[0005]燃料电池的性能主要受到阴极催化剂活性和内部水管理的影响，主要包括以下方面：
[0006]当阴极催化剂被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阻抗在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：实时测量燃料电池电化学阻抗谱的高频阻抗(R
11
,R
12
)；根据实时高频阻抗，计算获得欧姆阻抗R
ohm
，通过欧姆阻抗R
ohm
对燃料电池的运行状态进行监测；所述欧姆阻抗R
ohm
，对应表达式为：其中，R
11
，R
12
为测量所得的高频阻抗，α为燃料电池电化学阻抗谱的高频区域直线与实轴的夹角。2.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗在线监测方法，其特征在于，使用固定频率ω1实时测量燃料电池电化学阻抗谱的高频阻抗(R
11
,R
12
)。3.根据权利要求2所述的燃料电池阻抗在线监测方法，其特征在于，所述固定频率ω1的取值满足以下条件：ω1>200Hz，和/或ω1<300Hz。4.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗在线监测方法，其特征在于，实时测量燃料电池电化学阻抗谱的低频阻抗(R
21
,R
22
)；结合燃料电池电化学阻抗谱的等效电路模型，计算获得活化极化阻抗R
ct
；所述活化极化阻抗R
ct
，对应表达式为：其中，R
21
，R
22
为测量所得的低频阻抗。5.根据权利要求4所述的燃料电池阻抗在线监测方法，其特征在于，使用固定频率ω2实时测量燃料电池电化学阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，杨铠，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：