【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池发动机，尤其涉及一种控制膜电极含水量的阻抗测试方法及装置。
技术介绍
1、燃料电池在冷启动时，需要保证质子膜内水含量处于合适的范围。若质子膜过干，则在启动时质子膜阻抗过大，导致电池无法输出电流(很小的电流都会导致过大的电压损失)，且质子膜过干对耐久性有负面影响；若质子膜过湿，则燃料电池内储水空间小，在启动时会使电池更容易结冰，导致启动失败，因此需要控制质子膜在启动前处于合适的水含量范围。
2、目前在燃料电池了冷启动测试的方法，是对电堆进行检测，具体测试方法是电堆在吹扫前稳定运行一段时间后进行降载，降载到某一温度和电压后开始吹扫，用于除去双极板流道、碳纸空隙以及催化层空隙间游离的自由水，使质子膜中的水处于一种稳定的状态，监控吹扫过程膜电极的阻抗变化，待阻抗稳定后将电堆停机。但该方法存在膜电极和双极板之间的接触电阻的干扰等因素，导致阻抗测试存在一定误差，并且电堆中一般为多个膜电极贴合，在两侧通过双极板安装配合，测量结果需要求平均值进行计算，不能较为准确反映质子膜含水量与阻抗之间的相对关系；且在电堆上不能监控停机后降温过程及降温至目标温度后的阻抗变化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种控制膜电极含水量的阻抗测试方法及装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种控制膜电极含水量的阻抗测试方法，包括：
3、s1：将膜电极通过测试夹具放置在调节箱中，通过控制器控制所述调节
4、s2：所述控制器根据设定阈值判断所述调节箱内温度和相对湿度是否达到设定阈值，若未达到，返回步骤s1，若达到设定阈值，则对膜电极的阻抗进行检测；
5、s3：所述控制器通过工作站检测所述膜电极的阻抗，判断所述膜电极是否达到水平衡状态，若未达到，则控制器维持设定阈值进行等待，若达到水平衡状态，则在所述调节箱内通入干气，降低所述调节箱内侧相对湿度，直到相对湿度维持不变后，控制所述调节箱内侧温度降低，达到检测温度；
6、s4：控制所述工作站对所述膜电极进行变频阻抗检测，得到第一数据参数，并返回步骤s2，测量不同相对湿度下膜电极的阻抗数值。
7、作为上述技术方案的进一步描述：在所述步骤s1中，还包括：
8、s11：所述控制器控制加热器和加湿装置，对所述调节箱内的温度和相对湿度进行控制。
9、作为上述技术方案的进一步描述：在所述步骤s2中，还包括：
10、s21：所述控制器发送控制信号，对温度和相对湿度设定阈值，在达到设定阈值后，所述控制器控制工作站对所述膜电极进行定频阻抗检测。
11、作为上述技术方案的进一步描述：在所述步骤s3中，还包括：
12、s31：在进行阻抗检测时，为定频阻抗检测，当所述膜电极的阻抗稳定时，判断所述膜电极处于水平衡状态；
13、s32：当所述膜电极处于水平衡状态时，所述控制器控制所述加湿装置关闭，打开电磁阀，使所述调节箱内侧通入干气，直到所述调节箱内的相对湿度为0％，膜电极含水量仍处于水平衡状态含水量；
14、s33：当所述调节箱内相对湿度维持不变后，所述控制器控制降温装置对所述调节箱内侧进行降温。
15、作为上述技术方案的进一步描述：在所述步骤s4中，还包括：
16、s41：在所述调节箱内温度为检测温度，且所述膜电极的温度达到检测温度后，进行变频阻抗检测。
17、作为上述技术方案的进一步描述：所述定频阻抗检测的频率范围大于500hz，所述变频阻抗检测的变频范围为0.1-10000hz。
18、作为上述技术方案的进一步描述：所述膜电极的温度范围在25-105℃，相对湿度范围在0-100％。
19、还包括一种控制膜电极含水量的阻抗测试装置，所述装置适用于上述技术方案中任一项所述方法，包括：
20、测试夹具；
21、所述测试夹具与工作站电性连接，在所述测试夹具上安装膜电极，并将所述测试夹具放在调节箱中；
22、所述调节箱的一侧设置有加湿装置，通过所述加湿装置向所述调节箱内侧通入湿气，控制所述调节箱内侧相对湿度；
23、所述调节箱的一侧还设有降温装置，所述降温装置的一侧设有连通回路，伸入所述调节箱内侧，控制所述调节箱内的温度
24、通过控制器与所述工作站、所述降温装置和所述加湿装置电性连接。
25、作为上述技术方案的进一步描述：所述调节箱内侧设置有加热器、温度传感器和湿度传感器，与所述控制器电性连接，通过所述控制器采集温度信号和相对湿度信号。
26、作为上述技术方案的进一步描述：所述调节箱的一侧设有液封组件，所述加湿装置的输入端和输出端之间并联设置有电磁阀，通过所述电磁阀通入干气，使所述调节箱内的湿气从所述液封组件排出。
27、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
28、1、通过在调节箱中控制不同的相对湿度，使膜电极中的质子膜具有不同的含水量，并进行快速降温，使两次温度变化状态下的膜电极含水量近似相同，实现膜电极含水量的变量调节，通过多次进行膜电极在不同含水量下的变频阻抗测试，可以准确得到膜电极含水量与阻抗的特性关系。
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1.一种控制膜电极含水量的阻抗测试方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤S1中，还包括：
3.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤S2中，还包括：
4.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤S3中，还包括：
5.根据权利要求4所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤S4中，还包括：
6.根据权利要求5所述的阻抗测试方法，其特征在于：所述定频阻抗检测的频率范围大于500Hz，所述变频阻抗检测的变频范围为0.1-10000Hz。
7.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：所述膜电极的温度范围在25-105℃，相对湿度范围在0-100％。
8.一种控制膜电极含水量的阻抗测试装置，其特征在于，所述装置适用于上述权利要求1-7中任一项所述方法，包括：
9.根据权利要求8所述的阻抗测试装置，其特征在于：所述调节箱内侧设置有加热器、温度传感器和湿度传感器，与所述控制器电性连接，通过所述控制器采集温度信号和
10.根据权利要求8所述的阻抗测试装置，其特征在于：所述调节箱的一侧设有液封组件，所述加湿装置的输入端和输出端之间并联设置有电磁阀，通过所述电磁阀通入干气，使所述调节箱内的湿气从所述液封组件排出。
...【技术特征摘要】
1.一种控制膜电极含水量的阻抗测试方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤s1中，还包括：
3.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤s2中，还包括：
4.根据权利要求1所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤s3中，还包括：
5.根据权利要求4所述的阻抗测试方法，其特征在于：在所述步骤s4中，还包括：
6.根据权利要求5所述的阻抗测试方法，其特征在于：所述定频阻抗检测的频率范围大于500hz，所述变频阻抗检测的变频范围为0.1-10000hz。
7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙成，汪尚尚，郭德新，方川，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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