[发明专利]性能退化分析器和性能退化分析方法

权利要求书

1.一种检测燃料电池内性能退化的性能退化分析器，所述性能退化分析器包括：

交流阻抗计，所述交流阻抗计构造为测量所述燃料电池对至少特定频率的交流阻抗；

运行状态传感器，所述运行状态传感器构造为检测所述燃料电池的运行状态；和

检测器，所述检测器构造为将对应于检测到的运行状态的退化参考值与从测量到的交流阻抗导出的值进行比较，且基于比较结果检测所述燃料电池内的性能退化。

2.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的欧姆电阻的频率，

所述运行状态传感器至少检测所述燃料电池内包括的电解质膜的湿润状态来作为所述燃料电池的运行状态，并且

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的欧姆电阻值。

3.根据权利要求2所述的性能退化分析器，其中所述退化参考值设定为在所述电解质膜的较干燥的状态下较高。

4.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的欧姆电阻的频率，

所述运行状态传感器检测所述燃料电池的内部温度和供给到所述燃料电池的气体的增湿量中的至少一个来作为所述燃料电池的运行状态，并且

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的欧姆电阻值。

5.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的反应电阻的频率，

所述运行状态传感器至少检测所述燃料电池内的催化活性来作为所述燃料电池的运行状态，

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的反应电阻值，并且

所述退化参考值设定为随催化活性的下降而增加。

6.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的反应电阻的频率，

所述运行状态传感器检测所述燃料电池的内部温度、供给到所述燃料电池的气体的压力和所述燃料电池的发电电流中的至少一个来作为所述燃料电池的运行状态，并且

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的反应电阻值。

7.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的扩散电阻的频率，

所述运行状态传感器至少检测所述燃料电池内的气体扩散状态来作为所述燃料电池的运行状态，

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的扩散电阻值，并且

所述退化参考值设定为随气体扩散状态的下降而增加。

8.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池内的扩散电阻的频率，

所述运行状态传感器检测供给到所述燃料电池的空气的流量、空气的增湿量和所述燃料电池的发电电流中的至少一个来作为所述燃料电池的运行状态，并且

从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的扩散电阻值。

9.根据权利要求1所述的性能退化分析器，其中从测量到的所述交流阻抗导出的所述值是所述燃料电池的内部电阻值。

10.根据权利要求9所述的性能退化分析器，其中所述特定频率是适合于测量所述燃料电池的欧姆电阻、反应电阻和扩散电阻的频率，并且

所述运行状态传感器检测所述燃料电池的内部温度、供给到所述燃料电池的气体的增湿量、供给到所述燃料电池的气体的压力、所述燃料电池的发电电流和供给到所述燃料电池的空气的流量中的至少一个来作为所述燃料电池的运行状态。

11.一种检测燃料电池内的性能退化的检测单元，

该检测单元将对应于所述燃料电池的检测到的运行状态的退化参考值与从所述燃料电池的测量到的交流阻抗导出的值进行比较，且基于比较结果检测所述燃料电池内的性能退化。

12.一种检测燃料电池内的性能退化的性能退化检测方法，所述性能退化检测方法包括如下步骤：

(a)测量所述燃料电池对至少特定频率的交流阻抗；

(b)检测所述燃料电池的运行状态；

(c)将对应于检测到的所述运行状态的退化参考值与从测量到的所述交流阻抗导出的值进行比较；和

(d)基于比较结果检测所述燃料电池内的性能退化。