[实用新型]一种燃料电池诊断装置

说明书

本实用新型实施例提出一种燃料电池诊断装置，涉及新能源技术领域。该装置通过将正弦波发生器与扰动负载电连接，扰动负载及工作负载均与一燃料电池电连接并形成闭合回路，电流采集模块与多通道频率响应分析仪电连接，电压采集模块与燃料电池以及多通道频率响应分析仪均电连接，并利用多通道频率响应分析仪依据电流采集模块采集的电流值、压采集模块采集的燃料电池中预划分的多个区域的电压值确定燃料电池每个区域的状态；由于无需与标定样或基准样特性进行比对，仅通过将燃料电池的不同区域进行比对，便能在判断燃料电池是否存在故障的同时，还能得知燃料电池中出现故障的具体区域，不仅简化了诊断燃料电池性能的过程，还使得诊断功能更加全面。

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池诊断装置。

背景技术

面对能源瓶颈和日益严重的雾霾，发展新能源汽车是大势所趋。为保护环境，减少城市中的大气污染，以PEMFC(质子交换膜燃料电池)为动力的装置受到越来越多的关注。目前车用燃料电池发动机有很好的市场预期，已渐渐由示范运行阶段转入商业化阶段。而车用燃料电池发动机商业化必须面临的挑战是成本和寿命，寿命的长短取决于燃料电池发动机系统本身及所处的环境状态，如果我们能诊断出燃料电池发动机系统本身的状态，对于燃料电池发动机系统寿命的提升意义重大。

在现有技术中，大多采用在线施加正弦交流电扰动，获取燃料电池堆的阻抗，根据与标定样或基准样特性比对，从而诊断、分析燃料电池或燃料电池系统的方法。但采用这种方式的弊端在于，需要与标定样或基准样特性进行比对，操作较为繁琐；此外，最终获取的诊断、分析结果比较笼统，并不能清楚得知燃料电池具体出现故障的位置以及原因等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池诊断装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种燃料电池诊断装置，所述燃料电池诊断装置包括：正弦波发生器、扰动负载、工作负载、电流采集模块、电压采集模块以及多通道频率响应分析仪，所述正弦波发生器与所述扰动负载电连接，所述扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，所述工作负载与所述燃料电池电连接并形成闭合回路，所述电流采集模块与所述多通道频率响应分析仪电连接，所述电压采集模块与所述燃料电池以及所述多通道频率响应分析仪均电连接；

所述正弦波发生器用于输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池；

所述电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的电流值，并将所述电流值传输至所述多通道频率响应分析仪，其中，所述电流值包括流经所述扰动负载的交流电流以及流经所述工作负载的直流电流；

所述电压采集模块用于采集所述燃料电池中预划分的多个区域的电压值，并将多个所述电压值传输至所述多通道频率响应分析仪；

所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值确定所述燃料电池每个区域的状态。

进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值生成多个尼奎斯特图，每个尼奎斯特图与一个区域相对应；

所述多通道频率响应分析仪还用于每个所述尼奎斯特图确定所述燃料电池每个区域的欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值；

所述多通道频率响应分析仪还用于依据所述欧姆电阻、所述电荷转移电阻、所述传质电阻、所述欧姆电阻平均值、所述电荷转移电阻平均值以及所述传质电阻平均值确定所述燃料电池每个区域的状态。

进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于当所述欧姆电阻大于或等于所述欧姆电阻平均值的第一预设倍数时，确定所述区域的结构出现故障。