本申请公开了一种燃料电池性能恢复方法、装置和系统，属于燃料电池技术领域。该方法包括：获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值；在所述第一总谐波失真值小于或等于目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况；在所述第一总谐波失真值大于所述目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况；其中，所述第一性能恢复工况为向所述目标燃料电池施加脉冲电流，所述第二性能恢复工况为向所述目标燃料电池的阳极输送混合气体，所述混合气体包括燃料气和氧气。该方法通过分阶段地对已毒化的燃料电池进行恢复，保证燃料电池毒化恢复的效果，有效延长燃料电池的使用寿命。效延长燃料电池的使用寿命。效延长燃料电池的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池性能恢复方法、装置和系统
[0001]本申请属于燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池性能恢复方法、装置和系统。
技术介绍
[0002]燃料电池是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，电化学反应清洁、完全，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的能源动力装置。
[0003]商业化质子交换膜的燃料电池膜电极催化剂以铂催化剂为主，在燃料电池的运行过程中，阴极侧空气中的CO2容易通过跨膜传输的方式，在阳极与H2和铂反应生成CO，毒化燃料电池阳极侧的铂催化剂，从而造成阳极反应速率下降，燃料电池性能衰减。
[0004]毒化的燃料电池阳极侧的铂催化剂的恢复，对保证燃料电池的转换效率，延长燃料电池使用寿命至关重要，目前大多采用固定恢复模式的方式进行毒化燃料电池的恢复，该方式对不同燃料电池的针对性差，恢复效果有限。
技术实现思路
[0005]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种燃料电池性能恢复方法、装置和系统，分阶段地对已毒化的燃料电池进行恢复，保证燃料电池毒化恢复的效果，有效延长燃料电池的使用寿命。
[0006]第一方面，本申请提供了一种燃料电池性能恢复方法，该方法包括：
[0007]获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值；
[0008]在所述第一总谐波失真值小于或等于目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况；
[0009]在所述第一总谐波失真值大于所述目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况；
[0010]其中，所述第一性能恢复工况为向所述目标燃料电池施加脉冲电流，所述第二性能恢复工况为向所述目标燃料电池的阳极输送混合气体，所述混合气体包括燃料气和氧气。
[0011]根据本申请的燃料电池性能恢复方法，通过总谐波失真的测量结果来进行确定燃料电池的性能恢复策略，轻微毒化时，采用第一性能恢复工况的在线恢复策略，毒化严重时，采用第二性能恢复工况的离线恢复策略，分阶段地对已毒化的燃料电池进行恢复，保证燃料电池毒化恢复的效果，有效延长燃料电池的使用寿命。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况，包括：
[0013]控制所述目标燃料电池进入额定工况；
[0014]在所述目标燃料电池的单体电压方差小于第一目标值的情况下，控制所述目标燃
料电池的空气压力达到第二目标值；
[0015]向所述目标燃料电池施加目标脉冲电流。
[0016]根据本申请的一个实施例，所述目标脉冲电流的占空比为1％
‑
5％。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况，包括：
[0018]向所述目标燃料电池的阴极输送惰性保护气体，并向所述目标燃料电池输送目标流量的冷却液，所述目标流量大于所述目标燃料电池额定工况下的冷却液流量；
[0019]向所述目标燃料电池的阳极输送包括所述混合气体，所述混合气体中所述燃料气的浓度小于所述燃料气对应的爆炸极限。
[0020]根据本申请的一个实施例，所述混合气体包括氢气和氧气，所述燃料气为氢气，所述混合气体的氧气体积比为1％
‑
3％。
[0021]根据本申请的一个实施例，在所述获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值之前，所述方法还包括：
[0022]获取所述目标燃料电池的高频阻抗值、传质阻抗值和电荷迁移阻抗值；
[0023]在所述高频阻抗值不变，所述传质阻抗值不变，且所述电荷迁移阻抗值增大的情况下，确定所述目标燃料电池的催化剂氧化或毒化；
[0024]获取所述目标燃料电池的第二总谐波失真值；
[0025]在所述第二总谐波失真值持续增大的情况下，确定所述目标燃料电池毒化。
[0026]第二方面，本申请提供了一种燃料电池性能恢复装置，该装置包括：
[0027]获取模块，用于获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值；
[0028]第一处理模块，用于在所述第一总谐波失真值小于或等于目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况；
[0029]第二处理模块，用于在所述第一总谐波失真值大于所述目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况；
[0030]其中，所述第一性能恢复工况为向所述目标燃料电池施加脉冲电流，所述第二性能恢复工况为向所述目标燃料电池的阳极输送混合气体，所述混合气体包括燃料气和氧气。
[0031]第三方面，本申请提供了一种燃料电池性能恢复系统，包括：
[0032]激励模块，所述激励模块与目标燃料电池的阳极连接，所述激励模块用于对目标燃料电池施加激励信号；
[0033]燃料电池巡检控制器，所述燃料电池巡检控制器的第一端与所述激励模块连接，第二端与所述目标燃料电池的阳极连接，所述燃料电池巡检控制器用于获取所述目标燃料电池的总谐波失真；
[0034]性能恢复系统控制器，所述性能恢复系统控制器与所述目标燃料电池、所述激励模块和所述燃料电池巡检控制器，所述性能恢复系统控制器用于基于上述的燃料电池性能恢复方法，恢复已毒化的所述目标燃料电池。
[0035]第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的燃料电池性能恢复方法。
[0036]第五方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的燃料电池性能恢复方法。
[0037]第六方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的燃料电池性能恢复方法。
[0038]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0039]通过总谐波失真的测量结果来进行确定燃料电池的性能恢复策略，轻微毒化时，采用第一性能恢复工况的在线恢复策略，毒化严重时，采用第二性能恢复工况的离线恢复策略，分阶段地对已毒化的燃料电池进行恢复，保证燃料电池毒化恢复的效果，有效延长燃料电池的使用寿命。
[0040]进一步的，通过电池阻抗测量和总谐波失真测量的结果，对目标燃料电池进行诊断，区分不同类型的失效状态，排除膜干、欠气和阴极催化剂被氧化等其他类型的失效状态，确定目标燃料电池的阳极催化剂被毒化。
[0041]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0042]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0043]图1是本申请实施例提供的燃料电池性能恢复方法的流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池性能恢复方法，其特征在于，包括：获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值；在所述第一总谐波失真值小于或等于目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况；在所述第一总谐波失真值大于所述目标阈值的情况下，控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况；其中，所述第一性能恢复工况为向所述目标燃料电池施加脉冲电流，所述第二性能恢复工况为向所述目标燃料电池的阳极输送混合气体，所述混合气体包括燃料气和氧气。2.根据权利要求1所述的燃料电池性能恢复方法，其特征在于，所述控制所述目标燃料电池切换至第一性能恢复工况，包括：控制所述目标燃料电池进入额定工况；在所述目标燃料电池的单体电压方差小于第一目标值的情况下，控制所述目标燃料电池的空气压力达到第二目标值；向所述目标燃料电池施加目标脉冲电流。3.根据权利要求2所述的燃料电池性能恢复方法，其特征在于，所述目标脉冲电流的占空比为1％
‑
5％。4.根据权利要求1所述的燃料电池性能恢复方法，其特征在于，所述控制所述目标燃料电池切换至第二性能恢复工况，包括：向所述目标燃料电池的阴极输送惰性保护气体，并向所述目标燃料电池输送目标流量的冷却液，所述目标流量大于所述目标燃料电池额定工况下的冷却液流量；向所述目标燃料电池的阳极输送所述混合气体，所述混合气体中所述燃料气的浓度小于所述燃料气对应的爆炸极限。5.根据权利要求4所述的燃料电池性能恢复方法，其特征在于，所述混合气体包括氢气和氧气，所述燃料气为氢气，所述混合气体的氧气体积比为1％
‑
3％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的燃料电池性能恢复方法，其特征在于，在所述获取已毒化的目标燃料电池的第一总谐波失真值之前，所述方法还包括：获取所述目标燃料电池的高频阻抗值、传质阻抗值和电荷迁移阻抗值；在所述高频阻抗值不变，所述传质...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇洲，邵恒，唐厚闻，
申请(专利权)人：上海氢晨新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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