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燃料电池的泄漏诊断方法、装置和燃料电池发动机制造方法及图纸

技术编号:41132152 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:02
本申请提供了一种燃料电池的泄漏诊断方法、装置和燃料电池发动机。燃料电池包括多个串联的电池单体,该方法包括:获取运行过程中燃料电池的实际运行参数,实际运行参数包括氢气腔的出入口压降、冷却液腔的氢气浓度、预定时段内冷却液腔的离子浓度变化率以及各电池单体在预定时段内的电压变化率;根据实际运行参数与对应的参数阈值,确定氢气腔与冷却液腔之间是否发生泄漏。本申请至少解决现有技术中无法监控运行过程中燃料电池的氢气腔‑冷却液腔之间是否存在泄漏,造成安全性较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池,具体而言,涉及一种燃料电池的泄漏诊断方法、装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品和燃料电池发动机。


技术介绍

1、随着燃料电池技术发展,燃料电池极板的厚度不断降低,燃料电池运行过程中需要严格限制冷却液腔和气腔之间的串漏,尤其是氢气腔和冷却液腔之间的串漏,一方面,如果有氢气进入冷却液腔,会造成冷却液中氢气的积聚,形成安全隐患;另一方面,如果主要成分为乙二醇溶液的冷却液进入到空气腔或者氢气腔,会造成膜电极的污染,性能降低,从而影响产品的耐久性。

2、现有技术中,一般在发动机装配完成后,通过气密性测试来确定氢气腔-冷却液腔之间是否存在泄漏,但是无法监控运行过程中氢气腔-冷却液腔之间是否存在泄漏,造成发动机运行过程的安全性较差的问题。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种燃料电池的泄漏诊断方法、装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品和燃料电池发动机,以至少解决现有技术中无法监控运行过程中燃料电池的氢气腔-冷却液腔之间是否存在泄漏,造成安全性较差的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种燃料电池的泄漏诊断方法,所述燃料电池包括多个串联的电池单体,所述方法包括:获取运行过程中所述燃料电池的实际运行参数,所述实际运行参数包括氢气腔的出入口压降、冷却液腔的氢气浓度、预定时段内所述冷却液腔的离子浓度变化率以及各所述电池单体在所述预定时段内的电压变化率;根据所述实际运行参数与对应的参数阈值,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏。

3、可选地,根据所述实际运行参数与对应的参数阈值,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:获取所述燃料电池的氢气浓度与对应的所述参数阈值中之一与所述燃料电池的运行温度的对应关系,得到第一关系;获取所述燃料电池的剩余运行参数和对应的所述参数阈值中之一与所述燃料电池的运行电流的对应关系,得到第二关系,所述剩余运行参数为除所述氢气浓度外的所述实际运行参数;根据所述燃料电池的当前运行温度以及所述第一关系,对所述氢气浓度和对应的所述参数阈值中之一进行修正,得到第一信息,所述氢气浓度和对应的所述参数阈值中的另一个为第二信息;根据所述燃料电池的当前运行电流以及所述第二关系,对所述剩余运行参数和对应的所述参数阈值中之一进行修正,得到第三信息,所述剩余运行参数和对应的所述参数阈值中的另一个为第四信息;根据所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息以及所述第四信息,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏。

4、可选地,所述第一信息包括氢气浓度阈值,所述第三信息包括离子浓度变化率阈值、压降阈值和电压变化率阈值,根据所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息以及所述第四信息,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:在所述氢气浓度大于所述氢气浓度阈值的情况下,确定所述冷却液腔中的氢气浓度超标,并根据多个所述电压变化率以及所述电压变化率阈值,计算超过所述电压变化率阈值的所述电压变化率的占比;确定所述占比是否小于或等于第一比例、所述离子浓度变化率是否大于所述离子浓度变化率阈值以及所述出入口压降是否大于所述压降阈值;在所述占比小于且等于所述第一比例、所述离子浓度变化率大于所述离子浓度变化率阈值且所述出入口压降大于所述压降阈值的情况下,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间发生泄漏。

5、可选地,所述方法还包括:在所述占比大于或等于第二比例的情况下,控制所述燃料电池停止运行,并发出第一警报信息,所述第一警报信息为表征所述燃料电池出现故障的信息,所述第二比例大于所述第一比例;在所述占比大于所述第一比例且小于所述第二比例的情况下,控制所述燃料电池继续运行,并发出第二警报信息,所述第二警报信息为表征部分所述电池单体的单体电压出现衰减的信息。

6、可选地,所述方法还包括:在所述占比小于且等于所述第一比例、所述离子浓度变化率大于所述离子浓度变化率阈值且所述出入口压降小于或等于所述压降阈值的情况下,发出第三警报信息,所述第三警报信息为表征对连通所述冷却液腔的管路的离子析出率进行检测的信息。

7、可选地,所述第一关系包括所述氢气浓度对应的历史阈值以及历史运行温度,根据所述燃料电池的当前运行温度以及所述第一关系,对所述氢气浓度和对应的所述参数阈值中之一进行修正,得到第一信息,包括:根据所述当前运行温度以及历史运行温度,确定温度修正系数为所述当前运行温度与所述历史运行温度之比;根据所述温度修正系数,确定所述第一信息为所述温度修正系数与所述氢气浓度对应的所述参数阈值的乘积,所述第二关系包括所述剩余运行参数对应的历史阈值以及历史运行电流,根据所述燃料电池的当前运行电流以及所述第二关系,对所述剩余运行参数和对应的所述参数阈值中之一进行修正,得到第三信息,包括:根据所述当前运行电流以及历史运行电流,确定电流修正系数为所述当前运行电流与所述历史运行电流之比;根据所述电流修正系数,确定所述第三信息为所述电流修正系数与所述剩余运行参数对应的所述参数阈值的乘积。

8、根据本申请的另一方面,提供了一种燃料电池的泄漏诊断装置,所述燃料电池包括多个串联的电池单体,所述装置包括:获取单元,用于获取运行过程中所述燃料电池的实际运行参数,所述实际运行参数包括氢气腔的出入口压降、冷却液腔的氢气浓度、预定时段内所述冷却液腔的离子浓度变化率以及各所述电池单体在所述预定时段内的电压变化率;确定单元,用于根据所述实际运行参数与对应的参数阈值,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏。

9、根据本申请的再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

10、根据本申请的又一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现任意一种所述的方法。

11、根据本申请的另一方面,提供了一种燃料电池发动机,包括:燃料电池,包括多个串联的电池单体;一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

12、应用本申请的技术方案,首先获取燃料电池在运行过程中的氢气腔的出入口压降、冷却液腔的氢气浓度和预定时段内的离子浓度变化率、电池单体在预定时段内的电压变化率这些实际运行参数;之后,根据获取的实际运行参数与对应的参数阈值,来确定氢气腔与冷却液腔是否发生泄漏。相比现有技术中仅在发动机装配完成后对氢气腔-冷却液腔的气密性进行检测,而无法监控运行过程中氢气腔-冷却液腔之间是否存在泄漏,造成燃料电池运行过程中的安全性较差的技术问题,本申请通过比较燃料电池运行过程中,氢气腔的出入口压降、冷却液腔的氢气浓度、离子浓度变化率以及各电池单体的电压变化率这些实际运行参数与对应参数阈值的大小关系,来确定氢气腔-冷却液腔之间是否发生泄漏,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池的泄漏诊断方法,所述燃料电池包括多个串联的电池单体,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述实际运行参数与对应的参数阈值,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括氢气浓度阈值,所述第三信息包括离子浓度变化率阈值、压降阈值和电压变化率阈值,根据所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息以及所述第四信息,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其特征在于,

7.一种燃料电池的泄漏诊断装置,所述燃料电池包括多个串联的电池单体,其特征在于,所述装置包括:

8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

9.一种计算机程序产品,包括计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法。

10.一种燃料电池发动机,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池的泄漏诊断方法,所述燃料电池包括多个串联的电池单体,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述实际运行参数与对应的参数阈值,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括氢气浓度阈值,所述第三信息包括离子浓度变化率阈值、压降阈值和电压变化率阈值,根据所述第一信息、所述第二信息、所述第三信息以及所述第四信息,确定所述氢气腔与所述冷却液腔之间是否发生泄漏,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹孟雪刘晓辉张国庆郗富强
申请(专利权)人:潍柴巴拉德氢能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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