【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池测试，尤其涉及单片电池一致性测试，其实为一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法及装置。
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池是一种具有高能量密度、快速启动和零排放的清洁能源技术。然而，由于燃料电池电堆中的单个电池单元之间存在微小差异，这可能会导致电堆性能的不一致性。因此，为了确保电堆的稳定性和性能，需要进行一致性检测。
2、一致性检测方法旨在评估电堆中各个电池单元之间的一致性，以确定其性能和稳定性。现有技术中一般采用电堆各电池单元电压测量、电流测量和内阻测量；但是采用电堆各电池单元电压测量、电流测量具有较低的精度和较长的响应时间可能会导致对电池单元之间的差异评估不准确；而内阻测量可能需要使用特殊的设备，如交流阻抗谱仪。这些设备可能比较昂贵，并且需要专业的操作和数据处理技术。此外，内阻测量还可能受到测量频率和温度等因素的影响，从而导致评估结果的不准确性。
3、综上所述，虽然这些测量方法可以提供对电池单元之间一致性的评估，但它们可能受到不同的限制和不确定性，从而导致评估结果的不准确性。因此，在选择和使用这些测量方法时，需要综合考虑其适用性、精度和可靠性，以获得准确和可靠的评估结果。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法及装置。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，所述质子交换膜燃料电池电堆由若干依次堆叠且气路串联的单电池
3、s1、将待测试质子交换膜燃料电池、滤波器和燃料电池测试平台依次串联连接；
4、s2、通过燃料电池测试平台对燃料电池施加不同的工况参数，设置脉冲负载测试模式，调整加载和卸载的电流值和时间，以获得不同工况下的不同负载条件下的测试数据；
5、s3、获得每个工况下的不同负载条件下的滤波器的输出电压变化情况；
6、s4、根据滤波器的输出电压变化数据，评估燃料电池的单片电压一致性。
7、本专利技术一个较佳实施例中，将待测试的质子交换膜燃料电池的正极和负极分别连接到滤波器的输入端口上，将滤波器的输出端口分别连接到燃料电池测试平台的正极和负极。
8、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2中，设置脉冲负载测试，并设置加载和卸载的电流值和时间；开始测试时，加载电池堆，设置一个电流值10-30a持续一段时间300-500s；在加载完成后，将负载切换到卸载状态，即将电流设置为0-10a，持续一段时间120-600s；
9、重复上述步骤，通过增加或减小加载和卸载的电流值和时间，以获得不同负载条件下的测试数据。
10、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s4中，通过计算平均值、或标准差的参数指标，来评估滤波器在不同工况和负载条件下的性能表现。
11、本专利技术一个较佳实施例中，记录不同工况、不同负载下的电压为x1、x2、…xn，则sd＝sqrt(∑(xi-μ)2/n)；其中，μ为所有电压值的平均值，xi为测试数据中第i个滤波器输出电压的电压值，n为测试数据的电压值的数量，sd为标准差。
12、本专利技术一个较佳实施例中，当实际测试值和预设值在滤波器输出电压的标准差阈值范围内波动，说明燃料电池堆中的单片电池之间存在较好的一致性；反之波动范围波动范围不再范围内，且低于或高于阈值极值10％即为判断参数异常，触发故障干预。
13、本专利技术一个较佳实施例中，设置不同的负载条件，包括：低负载、中负载和高负载，以获得不同工况下的测试数据；
14、其中，低负载条件：设置加载电流为10a，加载时间为5min，卸载电流为2a，卸载时间为2min；
15、中负载条件：设置加载电流为20a，加载时间为10min，卸载电流5a，卸载时间5min；
16、高负载条件：设置加载电流为30a，加载时间为15min，卸载电流为10a，卸载时间为10min。
17、本专利技术一个较佳实施例中，记录滤波器的输出电压变化情况,获得每个负载条件下滤波器输出电压的变化曲线。
18、一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测装置，基于上述所述的检测方法，包括：燃料电池、气体供给系统、气体增湿系统、冷却系统、负载系统、平台控制系统、滤波器、测试系统；
19、所述气体供给系统与燃料电池连接，分为空气路和氢气路，用于向燃料电池的阳极和阴极分别通入氢气和空气；
20、所述气体增湿系统设置在气体供给系统与燃料电池之间，用于对所述空气路和所述氢气路中的空气和氢气进行增湿；
21、所述冷却系统，用于控制所述燃料电池电堆的温度；
22、所述负载系统与所述燃料电池连接，用于模拟燃料电池的用电设备；
23、所述平台控制系统分别与所述燃料电池、所述气体供给系统、所述气体增湿系统、所述冷却系统和所述负载系统连接，用于对各个系统对应工况的协同控制和调整。
24、本专利技术一个较佳实施例中，所述气体供给系统具体包括：氢气罐、气体流量控制器、阀门、空气过滤器、压缩机；所述气体增湿系统包括：水箱、水泵、湿度传感器、湿度控制器；所述冷却系统包括：冷却剂循环泵、冷却剂传热器和冷却剂回收器。
25、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
26、(1)本专利技术提供了一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，通过设置不同的工况参数和负载条件，并记录滤波器的输出电压变化情况，可以获取电池堆在不同工况下的响应和性能表现，提供全面的电池堆性能评估，从而全面评估电池堆的单片电压一致性性能和稳定性。
27、(2)本专利技术本专利技术中脉冲负载测试模式可以在较短的时间内完成测试，提高测试效率；通过调整加载和卸载的电流值和时间，可以灵活地控制测试参数，以满足不同的测试需求，这使得测试过程更加可定制和可控制，有助于获取更准确和可靠的测试结果。
28、(3)本专利技术根据滤波器的输出电压数据，进行分析和评估滤波器的输出电压变化情况。通过计算平均值、或标准差的参数指标，来评估滤波器在不同工况和负载条件下的一致性性能表现；具有可重复性和可比性，通过记录和分析滤波器的输出电压变化数据，可以实现测试结果的可重复性和可比性。这使得不同测试结果之间可以进行比较和分析，从而更好地评估电池堆的性能和稳定性。
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1.一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于，所述质子交换膜燃料电池电堆由若干依次堆叠且气路串联的单电池组成，所述检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：将待测试的质子交换膜燃料电池的正极和负极分别连接到滤波器的输入端口上，将滤波器的输出端口分别连接到燃料电池测试平台的正极和负极。
3.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：在所述S2中，
4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：在所述S4中，通过计算平均值、或标准差的参数指标，来评估滤波器在不同工况和负载条件下的性能表现。
5.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：记录不同工况、不同负载下的电压为x1、x2、…xn，则SD＝sqrt(Σ(xi-μ)2/n)；其中，μ为所有电压值的平均值，xi为测试数据中第i个滤波器输出电压的电压值，n为测试数据的电压值的数量，SD为标准差。
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：设置不同的负载条件，包括：低负载、中负载和高负载，以获得不同工况下的测试数据；
8.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：记录滤波器的输出电压变化情况,获得每个负载条件下滤波器输出电压的变化曲线。
9.一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测装置，基于权利要求1-8中任一项所述的检测方法，其特征在于，包括：燃料电池、气体供给系统、气体增湿系统、冷却系统、负载系统、平台控制系统、滤波器、测试系统；
10.根据权利要求9所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测装置，其特征在于：所述气体供给系统具体包括：氢气罐、气体流量控制器、阀门、空气过滤器、压缩机；所述气体增湿系统包括：水箱、水泵、湿度传感器、湿度控制器；所述冷却系统包括：冷却剂循环泵、冷却剂传热器和冷却剂回收器。
...【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于，所述质子交换膜燃料电池电堆由若干依次堆叠且气路串联的单电池组成，所述检测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：将待测试的质子交换膜燃料电池的正极和负极分别连接到滤波器的输入端口上，将滤波器的输出端口分别连接到燃料电池测试平台的正极和负极。
3.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：在所述s2中，
4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：在所述s4中，通过计算平均值、或标准差的参数指标，来评估滤波器在不同工况和负载条件下的性能表现。
5.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，其特征在于：记录不同工况、不同负载下的电压为x1、x2、…xn，则sd＝sqrt(σ(xi-μ)2/n)；其中，μ为所有电压值的平均值，xi为测试数据中第i个滤波器输出电压的电压值，n为测试数据的电压值的数量，sd为标准差。
6.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池电堆一致性检测方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：路瑶，哈斯，赵雪娜，
申请(专利权)人：苏州赛斯爱博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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