燃料电池电堆的分区测试方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料电池电堆的分区测试方法、系统及存储介质，本发明专利技术基于集流板分割法采集不当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性，在当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差的情况下，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果，为更改操作条件使所有分区状态一致提供了基础，从而可进一步保障燃料电池电堆寿命以及长期运行可靠性。电堆寿命以及长期运行可靠性。电堆寿命以及长期运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池电堆的分区测试方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种燃料电池电堆的分区测试方法、系统及存储介质，属于燃料电池测试领域。

技术介绍

[0002]随着车用电堆的需求增加以及电堆核心零部件技术的完善，更大的单节活性面积也是后续发展的方向之一，因此除了保证各节性能要求外，也要保证单节内各小单元物理参数的均一性，但其仅针对入堆参数进行改变，无法得到电堆内部状态的变化，可能出现整体性能因操作条件更改变好，但内部差异性较大的情况，差异性过大可能会减少电堆的使用寿命，同时仿真得到的参数又无法得到验证，因此现在急需一种燃料电池电堆的测试方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种燃料电池电堆的分区测试方法、系统及存储介质，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]燃料电池电堆的分区测试方法，包括：
[0006]根据当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性；其中，分区为采用集流板分割法分割的燃料电池电堆分区；电流为分区负载电路中的电流，所有分区采用相同的负载电路；燃料电池电堆的一致性包括温度一致性和电流一致性；
[0007]若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果；其中，参数为燃料电池电堆的入口压力或入口流量。
[0008]根据当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性，包括：
[0009]根据当前各分区的温度和电流，计算当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差；
[0010]根据当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差，判断当前燃料电池电堆的一致性。
[0011]判断燃料电池电堆的一致性，包括：
[0012]若电流离均差大于阈值A1或电流标准差大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性差；
[0013]若电流离均差不大于阈值A1且电流标准差不大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性好；
[0014]若温度离均差大于阈值B1或温度标准差大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度一致性差；
[0015]若温度离均差不大于阈值B1且温度标准差不大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度
一致性好。
[0016]若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果，包括：
[0017]1)若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，确定燃料电池电堆的电密点；
[0018]2)若电密点为中低电密点，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至3)；
[0019]若电密点为高电密点，对高电密点处进行分区交流阻抗测试，确定电流一致性差时的频率范围，转至4)；其中，频率为分区负载电路中的电流频率；
[0020]3)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的活化极化不一致造成了不可逆损失，为材料级别的活化损失不一致造成；
[0021]若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的欧姆极化不一致造成了可逆损失，为液态水造成的欧姆极化不一致；
[0022]4)若电流一致性差时的频率范围为高频区域，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至5)；
[0023]若电流一致性差时的频率范围为低频区域，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至6)；
[0024]5)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的材料级别造成了不可逆损失；
[0025]若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的欧姆极化不一致造成了可逆损失，为液态水造成的欧姆极化不一致；
[0026]6)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的传质极化不一致造成了不可逆损失，为材料级别的传质损失不一致造成；
[0027]若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的传质极化不一致造成了传质阻力增大且可逆损失，为液态水造成的传质极化不一致。
[0028]分区交流阻抗测试为：
[0029]根据采集的不同频率下各分区的响应信号，计算不同频率下各分区的交流阻抗。
[0030]燃料电池电堆的分区测试系统，包括：
[0031]一致性判断模块，根据当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性；其中，分区为采用集流板分割法分割的燃料电池电堆分区；电流为分区负载电路中的电流，所有分区采用相同的负载电路；燃料电池电堆的一致性包括温度一致性和电流一致性；
[0032]确定模块，若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果；其中，参数为燃料电池电堆的入口压力或入口流量。
[0033]一致性判断模块被配置为：
[0034]根据当前各分区的温度和电流，计算当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差；
[0035]根据当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差，判
断当前燃料电池电堆的一致性。
[0036]一致性判断模块和确定模块中，判断燃料电池电堆的一致性，包括：
[0037]若电流离均差大于阈值A1或电流标准差大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性差；
[0038]若电流离均差不大于阈值A1且电流标准差不大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性好；
[0039]若温度离均差大于阈值B1或温度标准差大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度一致性差；
[0040]若温度离均差不大于阈值B1且温度标准差不大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度一致性好。
[0041]确定模块被配置为：
[0042]1)若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，确定燃料电池电堆的电密点；
[0043]2)若电密点为中低电密点，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至3)；
[0044]若电密点为高电密点，对高电密点处进行分区交流阻抗测试，确定电流一致性差时的频率范围，转至4)；其中，频率为分区负载电路中的电流频率；
[0045]3)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的活化极化不一致造成了不可逆损失，为材料级别的活化损失不一致造成；
[0046]若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的欧姆极化不一致造成了可逆损失，为液态水造成的欧姆极化不一致；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池电堆的分区测试方法，其特征在于，包括：根据当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性；其中，分区为采用集流板分割法分割的燃料电池电堆分区；电流为分区负载电路中的电流，所有分区采用相同的负载电路；燃料电池电堆的一致性包括温度一致性和电流一致性；若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果；其中，参数为燃料电池电堆的入口压力或入口流量。2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆的分区测试方法，其特征在于，根据当前各分区的温度和电流，判断当前燃料电池电堆的一致性，包括：根据当前各分区的温度和电流，计算当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差；根据当前燃料电池电堆的电流离均差、电流标准差、温度离均差和温度标准差，判断当前燃料电池电堆的一致性。3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆的分区测试方法，其特征在于，判断燃料电池电堆的一致性，包括：若电流离均差大于阈值A1或电流标准差大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性差；若电流离均差不大于阈值A1且电流标准差不大于阈值A2，则燃料电池电堆的电流一致性好；若温度离均差大于阈值B1或温度标准差大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度一致性差；若温度离均差不大于阈值B1且温度标准差不大于阈值B2，则燃料电池电堆的温度一致性好。4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆的分区测试方法，其特征在于，若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，重新判断调节参数后的燃料电池电堆一致性，根据重新判断的结果和当前判断的结果，确定燃料电池电堆的测试结果，包括：1)若当前燃料电池电堆的温度一致性好、且电流一致性差，确定燃料电池电堆的电密点；2)若电密点为中低电密点，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至3)；若电密点为高电密点，对高电密点处进行分区交流阻抗测试，确定电流一致性差时的频率范围，转至4)；其中，频率为分区负载电路中的电流频率；3)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的活化极化不一致造成了不可逆损失，为材料级别的活化损失不一致造成；若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的欧姆极化不一致造成了可逆损失，为液态水造成的欧姆极化不一致；4)若电流一致性差时的频率范围为高频区域，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至5)；若电流一致性差时的频率范围为低频区域，在增加燃料电池电堆入口流量/降低燃料
电池电堆入口压力的情况下，重新判断燃料电池电堆的电流一致性，转至6)；5)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的材料级别造成了不可逆损失；若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的欧姆极化不一致造成了可逆损失，为液态水造成的欧姆极化不一致；6)若重新判断出电流一致性差，则判定燃料电池电堆的传质极化不一致造成了不可逆损失，为材料级别的传质损失不一致造成；若重新判断出电流一致性好，则判定燃料电池电堆的传质极化不一致造成了传质阻力增大且可逆损失，为液态水造成的传质极化不一致。5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆的分区测试方法，其特征在于，分区交流阻抗测试为：根据采集的不同频率下各分区的响...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉，王佳，白清友，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：