【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池检测，尤指一种燃料电池阻抗检测控制方法和装置。
技术介绍
1、水淹和膜干是影响pemfc质子交换膜燃料电池系统工作性能和可靠性的主要因素，在燃料电池发动机系统的启动、停止以及正常运行过程中，由于操作条件或工况的变化，都会引发质子交换膜产生水淹或膜干现象，表征为开机时间过长(常温和低温)，关机吹扫时间过长，运行参数的环境适应性较差、电堆系统工作效率低等。
2、eis交流阻抗与燃料电池水含量的联系纽带表征为膜电极内质子传导率(反比于电阻率)与膜电极内水含量的正相关关系。车载应用中，高频阻抗判据是一种可靠、相对精确且实时的方式来反映不同状态下电堆膜干状态，低频阻抗判据反映不同状态下电堆水淹状态。
3、现有技术中，pemfc质子交换膜燃料电池电化学eis交流阻抗检测的一种方案是通过电化学工作站完成，成本高昂、体积较大，并主要面向实验室及低功率燃料电池测试，属于精密仪器；另一种方式是利用亚德诺ad5941实现单片燃料电池阻抗测量，但是该方案无法实现车载电化学交流阻抗的在线检测。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述难题，本专利技术目的是解决阻抗信号采集及计算，将阻抗信号发送至主控制器进行处理。本专利技术是通过以下技术实现的：
2、在一些实施例中，本专利技术提供一种燃料电池阻抗检测控制方法，包括：
3、同步采集燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号；
4、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进
5、对所述燃料电池的所述阻抗信息进行分类，以得到所述燃料电池的健康状态；
6、基于所述燃料电池的所述健康状态，调整所述燃料电池的控制参数。
7、在一些实施例中，在所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息之前，还包括：
8、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行带通滤波，并计算对应的直流分量平均值和交流分量；
9、对所述燃料电池的电压信号、所述燃料电池的电流信号、对应的直流分量平均值和交流分量进行矩形窗操作及过零检测后，得到处理后的所述燃料电池的电压信号和处理后的所述燃料电池的电流信号。
10、在一些实施例中，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息，包括：
11、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，以得到复阻抗；
12、基于所述复阻抗，生成所述阻抗信息中的阻抗曲线图；
13、对所述复阻抗进行阻抗值平滑处理后进行低通滤波并计算出thda值，以生成所述阻抗信息中的阻抗变化曲线图。
14、在一些实施例中，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，以得到复阻抗，包括：
15、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，得到变换后的电压信号和变换后的电流信号；
16、将所述变换后的电压信号进行取负处理，并结合所述变换后的电流信号计算得到所述复阻抗。
17、在一些实施例中，所述同步采集燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号，包括：
18、采集电源输入的所述燃料电池中被测单体的电压信号，以及通过霍尔电流传感器检测的所述燃料电池的工作电流信号；
19、对所述燃料电池中被测单体的电压信号和所述燃料电池的工作电流信号进行滤波；
20、通过精密运放器对滤波后的所述燃料电池的工作电流信号进行处理，通过差分运放器对所述燃料电池中被测单体的电压信号进行处理。
21、在一些实施例中，本专利技术还提供一种燃料电池阻抗检测控制装置，包括：
22、信号采集模块，与电源连接，用于同步采集燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号；
23、数字信号处理器，与所述信号采集模块连接，用于对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息；
24、所述数字信号处理器，还用于对所述燃料电池的所述阻抗信息进行分类，以得到所述燃料电池的健康状态；
25、主控制器，与所述数字信号处理器连接，用于基于所述燃料电池的所述健康状态，调整所述燃料电池的控制参数。
26、在一些实施例中，所述信号采集模块包括：信号输入接口模块，与所述电源连接，用于：
27、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行带通滤波，并计算对应的直流分量平均值和交流分量；
28、对所述燃料电池的电压信号、所述燃料电池的电流信号、对应的直流分量平均值和交流分量进行矩形窗操作及过零检测后，得到处理后的所述燃料电池的电压信号和处理后的所述燃料电池的电流信号。
29、在一些实施例中，所述数字信号处理器，用于：
30、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，以得到复阻抗；
31、基于所述复阻抗，生成所述阻抗信息中的阻抗曲线图；
32、对所述复阻抗进行阻抗值平滑处理后进行低通滤波并计算出thda值，以生成所述阻抗信息中的阻抗变化曲线图。
33、在一些实施例中，所述数字信号处理器，用于：
34、对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，得到变换后的电压信号和变换后的电流信号；
35、将所述变换后的电压信号进行取负处理，并结合所述变换后的电流信号计算得到所述复阻抗。
36、在一些实施例中，所述信号采集模块，用于：采集电源输入的所述燃料电池中被测单体的电压信号，以及通过霍尔电流传感器检测的所述燃料电池的工作电流信号；
37、所述信号采集模块包括emi滤波电路，用于对所述燃料电池中被测单体的电压信号和所述燃料电池的工作电流信号进行滤波；
38、所述信号采集模块包括精密运放器，用于通过所述精密运放器对滤波后的所述燃料电池的工作电流信号进行处理；
39、所述信号采集模块包括差分运放器，用于通过所述差分运放器对所述燃料电池中被测单体的电压信号进行处理。
40、本专利技术提供的一种高精度燃料电池阻抗检测控制方法和装置至少具有以下有益效果：
41、本专利技术实现车载及多通道高压高精度电压电流信号同步采样，实现高精度阻抗计算测量。
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1.一种燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，在所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息，包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，以得到复阻抗，包括：
5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述同步采集燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号，包括：
6.一种燃料电池阻抗检测控制装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的燃料电池阻抗检测控制装置，其特征在于，所述信号采集模块包括：信号输入接口模块，与所述电源连接，用于：
8.根据权利要求6所述的燃料电池阻
9.根据权利要求8所述的燃料电池阻抗检测控制装置，其特征在于，所述数字信号处理器，用于：
10.根据权利要求6～9中任一项所述的燃料电池阻抗检测控制装置，其特征在于，所述信号采集模块，用于：采集电源输入的所述燃料电池中被测单体的电压信号，以及通过霍尔电流传感器检测的所述燃料电池的工作电流信号；
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，在所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变化，得到所述燃料电池的阻抗信息，包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述对所述燃料电池的电压信号和所述燃料电池的电流信号进行快速傅里叶变换，以得到复阻抗，包括：
5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池阻抗检测控制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘广辉，周鑫，陈鹏，
申请(专利权)人：上海燃料电池汽车动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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