【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池关机，具体而言，涉及一种提升燃料电池使用寿命的方法。
技术介绍
1、燃料电池作为一种新能源，越来越受到广泛的关注和应用。目前，燃料电池的控制、使用等各方面的技术都相对成熟，为电能的多场景应用提供了充足的技术支持。但由于燃料电池的工作原理特性，其受到温度的影响还是较大的，尤其是在燃料电池进行关机的过程中。大部分的燃料电池在生产电能是都会产生水，而水在较低的温度下时会发生结冰的情况，进而对电池内部通道以及电池内部尤其是膜结构造成损坏，大大降低燃料电池的使用寿命和运行功率。因此有必要在关机时对燃料电池中的水含量进行控制。燃料电池中较高的水含量可以降低组抗有利于电能和电功率的提升，同样含水量极低时，也会导致对膜结构的损伤。所以对燃料电池中的水含量的控制需要结合实际情况适当的进行调控。当前对燃料电池的水含量的调整方式主要是在关机时采用鼓风吹扫、介质吹扫以及失压吹扫三种吹扫方式。但如何合理的进行关机吹扫控制的设计，以提高燃料电池的使用寿命并降低对能源的消耗是值得深入研究的课题。
2、因此，设计一种燃料电池的关机方法，通过合理的进行关机吹扫设置来提高燃料电池的使用寿命的同时也能够降低对能源的消耗，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提升燃料电池使用寿命的方法，通过获取目标燃料电池在不同温度下的阻抗和湿度数据，建立起关于燃料电池的温度、阻抗和湿度特性关系，进而在关机吹扫控制时，作为吹扫控制停止的基础分析数据，能够准确的对不同吹扫控
2、第一方面，本专利技术提供一种提升燃料电池使用寿命的方法，包括获取目标燃料电池在不同系统温度条件下阻抗与湿度的测量数据，建立目标燃料电池基于温度的阻抗-温度关系数据；获取目标燃料电池的关机实时数据，并建立关机吹扫控制模型；根据关机吹扫控制模型，对目标燃料电池进行关机吹扫控制；获取目标燃料电池的关机吹扫实时状态数据，结合阻抗-温度关系数据进行吹扫结果分析，并根据分析结果进行吹扫停止的控制。
3、在本专利技术中，该方法通过获取目标燃料电池在不同温度下的阻抗和湿度数据，建立起关于燃料电池的温度、阻抗和湿度特性关系，进而在关机吹扫控制时，作为吹扫控制停止的基础分析数据，能够准确的对不同吹扫控制进行合理的停止设计，有效的保证了在不同关机情况下对目标燃料电池中的水含量的控制，避免了一刀切的停止设置所造成的吹扫不充分或者吹扫过于深入造成对目标燃料电池的损坏而降低使用寿命和造成吹扫作业对能源的不合理使用的情况。另外，针对不同的关机环境建立针对性的吹扫控制设置，能够合理的实现对不同关机环境下的目标燃料电池中水含量的控制，在提升目标燃料电池的使用寿命的同时也大大优化了吹扫的能源使用，有利于节约能源。
4、作为一种可能的实现方式，获取目标燃料电池在不同系统温度条件下阻抗与湿度的测量数据，建立目标燃料电池基于温度的阻抗-温度关系数据，包括：获取系统温度连续变化下所测量的湿度数据，并根据湿度数据确定温度与湿度的对应函数关系，形成温度-湿度关系函数h(t)，并根据温度-湿度关系函数h(t)确定系统湿度跃阶阈值h0；获取不同湿度下对应测量的目标燃料电池的阻抗数据，并根据阻抗数据确定阻抗与湿度的对应函数关系，形成湿度-阻抗关系函数z(h)，并根据湿度-阻抗关系函数z(h)确定系统阻抗第一跃阶阈值z1和系统阻抗第二跃阶阈值z2；获取湿度-阻抗关系函数z(h)中系统阻抗介于系统阻抗第一跃阶阈值z1和系统阻抗第二跃阶阈值z2之间时对应的湿度数据，并结合温度-湿度关系函数h(t)确定湿度数据对应的温度数据，建立温度与阻抗在系统阻抗第一跃阶阈值z1和系统阻抗第二跃阶阈值z2之间的一一对应关系函数，温度-阻抗关系函数。
5、在本专利技术中，考虑在除的气体扩散层、催化剂层以及膜结构之外的结构中的水含量被完全吹扫后，在燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构中测量湿度变化较小，因为可以借助温度和湿度变化的函数确定出发生湿度变化较大的转折点，将转折点确定为吹扫方式发生改变的特征点。同样，对于燃料电池的阻抗来说，在燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构之外的结构中的水含量还未清除完全时，气体扩散层、催化剂层以及膜结构所组成的结构的阻抗变化较小，而当燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构之外的结构中的水含量清除完成后在一定的水含量变化下其阻抗发生明显变化，直至最后水含量极少时阻抗变动不再发生较大的变化，因而可以根据这种变化趋势在建立湿度和阻抗的关系函数后确定出两个跃阶的特征点分别作为改变吹扫方式和确定燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构中水含量达到较低量的情况。可以理解，系统阻抗第一跃阶阈值其实是和系统湿度跃阶阈值对应的。考虑在去除燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构中的水含量湿度变化量较小的情况，由于湿度的变化是和阻抗呈正比的，所以根据湿度和温度的关系函数以及湿度和阻抗的函数，单独确定出阻抗在系统阻抗第一跃阶阈值和系统阻抗第二跃阶阈值之间对应的温度与阻抗的关系函数，以更好的考察吹扫燃料电池的气体扩散层、催化剂层以及膜结构中的水含量时的情况。作为一种可能的实现方式，根据温度-湿度关系函数h(t)确定系统湿度跃阶阈值h0，包括：设定跃阶率阈值s1，对于h’(t)，当存在跃阶温度t0，满足下式时，将跃阶温度t0对应的湿度确定为系统湿度跃阶阈值h0：，其中，表示跃阶温度微变量；根据湿度-阻抗关系函数z(h)确定系统阻抗第一跃阶阈值z1和系统阻抗第二跃阶阈值z2，包括：设定跃阶率阈值s2，对于z’(h)，当存在跃阶湿度h1和h2，满足下式时，将跃阶湿度h1对应的阻抗确定为系统阻抗第一跃阶阈值z1，将跃阶湿度h1对应的阻抗确定为系统阻抗第二跃阶阈值z2：，，，其中，表示跃阶湿度微变量。
6、在本专利技术中，对于如何借助温度和湿度的关系函数来取得系统湿度跃阶阈值，本专利技术采用对变化率进行校验的方式，即在发生湿度跃阶的点上会有变化率的较大改变，通过设定判断的跃阶阈值来进行确定。跃阶温度微变量可以根据实际对确定系统湿度跃阶阈值的精度需要来取得。同样，对于获取湿度与阻抗的关系函数上的阻抗跃阶阈值，也是通过对变化率的判断分析来确定的，跃阶湿度微变量根据实际对阻抗跃阶阈值的精度需要来确定。
7、作为一种可能的实现方式，获取目标燃料电池的关机实时数据，并建立关机吹扫控制模型，包括：获取关机实时环境温度te和关机实时系统温度ts，并设定低温限制阈值tt和温差限制阈值tg，进行以下判断处理：若te＞ts＞tt，则形成直接停机指令进行直接停机操作；若ts＞t本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取目标燃料电池在不同系统温度条件下阻抗与湿度的测量数据，建立所述目标燃料电池基于温度的阻抗-温度关系数据，包括：
3.根据权利要求2所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述温度-湿度关系函数H(t)确定系统湿度跃阶阈值h0，包括：
4.根据权利要求3所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机实时数据，并建立关机吹扫控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述关机吹扫控制模型，对所述目标燃料电池进行关机吹扫控制，包括：
6.根据权利要求5所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机吹扫实时状态数据，结合所述阻抗-温度关系数据进行吹扫结果的分析，并根据分析结果进行吹扫停止的控制，包括：
7.根据权利要求5所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取
8.根据权利要求4所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述关机吹扫控制模型，对所述目标燃料电池进行关机吹扫控制，包括：
9.根据权利要求8所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机吹扫实时状态数据，结合所述阻抗-温度关系数据进行吹扫结果的分析，并根据分析结果进行吹扫停止的控制，包括：
10.根据权利要求8所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机吹扫实时状态数据，结合所述阻抗-温度关系数据进行吹扫结果的分析，并根据分析结果进行吹扫停止的控制，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取目标燃料电池在不同系统温度条件下阻抗与湿度的测量数据，建立所述目标燃料电池基于温度的阻抗-温度关系数据，包括：
3.根据权利要求2所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述温度-湿度关系函数h(t)确定系统湿度跃阶阈值h0，包括：
4.根据权利要求3所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机实时数据，并建立关机吹扫控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述根据所述关机吹扫控制模型，对所述目标燃料电池进行关机吹扫控制，包括：
6.根据权利要求5所述的提升燃料电池使用寿命的方法，其特征在于，所述获取所述目标燃料电池的关机吹扫实时状态数据，结合所述阻抗-温度关系数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐志刚，王昕，
申请(专利权)人：新研氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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