一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，包括以下步骤：S1、在燃料电池堆的阳极侧通入氢气，阴极侧通入惰性气体，并且使两侧通入气体的压力和燃料电池堆的温度处于恒定水平；S2、依次以不同大小的恒定充电电流对燃料电池堆进行充电；S3、记录在各充电电流下燃料电池堆的电压响应；S4、获取电压响应的差分曲线；S5、提取差分曲线上的特征点信息以及对应的充电电流值；S6、根据提取的特征点信息和充电电流值进行函数模型的拟合，获得函数模型的参数值，确定各个单体电池内部氢气渗透量的等效电流；S7、通过换算获取各个单体电池内部的氢气渗透量。与现有技术相比，本发明专利技术具有测试准确、可操作性强等优点。可操作性强等优点。可操作性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法


[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池
，尤其是涉及一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法。

技术介绍

[0002]相比于其他种类新能源，质子交换膜燃料电池具有工作温度低、转化效率高、环境友好和组装简单灵活的特点，凭借这些优点，燃料电池汽车已成为下一代电动汽车的重要发展方向之一，然而就目前实际来看，燃料电池自身仍然存在诸多问题，其中寿命问题是制约燃料电池大规模应用和商业化关键因素之一，而寿命优化面临的首要挑战就是量化燃料电池的老化状态，近年来，氢气渗透量已成为评估质子交换膜燃料电池寿命衰减的新晋指标之一，实现电堆氢渗分布的准确测量对于燃料电池的寿命预测、故障诊断和一致性评估将具有重要意义。
[0003]对于氢气渗透量的定量检测，现有的方法是微量分析法，其基本原理是通过气相色谱仪或质谱仪定量检测燃料电池阴极出口气体中氢气的含量，从而确定氢渗量大小，该方法所依靠的检测仪器极其昂贵，相应的操作流程也较为复杂，需要繁琐的采样和标定步骤，无法实现推广应用。
[0004]另一类常见的方法是扫描伏安法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在燃料电池堆的阳极侧通入氢气，阴极侧通入惰性气体，并且使两侧通入气体的压力和燃料电池堆的温度处于恒定水平；S2、依次以不同大小的恒定充电电流对燃料电池堆进行充电；S3、记录在各充电电流下燃料电池堆的电压响应；S4、获取电压响应的差分曲线；S5、提取差分曲线上的特征点信息以及对应的充电电流值；S6、根据提取的特征点信息和充电电流值进行函数模型的拟合，获得函数模型的参数值，确定各个单体电池内部氢气渗透量的等效电流；S7、通过换算获取各个单体电池内部的氢气渗透量。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，所述的步骤S1中，惰性气体为氮气、除去氧气后的空气或稀有气体，并且对惰性气体进行加湿处理。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，所述的步骤S2中，恒定充电电流由恒电流源产生，恒电流源的低电位点连接燃料电池堆通入氢气的阳极端，高电位点连接燃料电池堆通入惰性气体的阴极端，且不同大小的恒定充电电流的数量至少为3个。4.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，所述的步骤S2具体包括以下步骤：S21、设定多个不同大小的恒定充电电流值，并且为充电过程设置终止条件；S22、等待电堆电压或电堆中各单体电池电压稳定后开始充电；S23、通过恒电流源对电堆施加恒定的充电电流，充电过程中，若终止条件触发，则切断当前充电电流；S24、按预设顺序将充电电流切换至下一个设定值或者保持充电电流不变；S25、重复步骤S22～S24，直至完成所有设定的充电工作。5.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，所述的步骤S21中，终止条件包括：(1)电堆中出现某个单体的电池电压达到终止电压；(2)电堆所有单体的平均电压达到终止电压。6.根据权利要求5所述的一种燃料电池堆氢气渗透量测量方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏学哲，李司达，戴海峰，袁浩，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：