[发明专利]燃料电池系统水平衡监测方法及装置

说明书

本发明提供了一种燃料电池系统水平衡监测方法及装置。其中，燃料电池系统水平衡监测方法，包括：在燃料电池发动机极化曲线测试过程中，获取燃料电池不同工作电流下的尾排水初始标定值；在燃料电池运行过程中，记录燃料电池初始时间t1和燃料电池尾排水达到设定位置的时间t2，并记录时间t1和时间t2之间燃料电池的工作电流；基于时间t1和时间t2之间燃料电池的工作电流得到对应工作电流的尾排水初始标定值；基于时间t1、时间t2和对应工作电流的尾排水初始标定值得到标定生成的水量V0；基于设定位置得到燃料电池在时间t1至时间t2的实际生成的水量V1；基于实际生成的水量V1和标定生成的水量V0的对比结果得到监测结果。达到准确判断水平衡状态的目的。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其是涉及一种燃料电池系统水平衡监测方法及装置。

背景技术

燃料电池在运行过程中在阴极侧会通过反应生成水，一部分水通过扩散作用进入阳极，一部分被气体带走，内部水平衡比较复杂，如果水平衡出现问题，如出现膜干、水淹等，会严重影响燃料电池性能和寿命。

现有的技术中，通过空气侧压降或交流阻抗实现水平衡的监测，但是空气压降可以识别水淹，对膜干无法识别，高频交流阻抗可以识别膜干，无法识别水淹，低频交流阻抗目前对水淹无法精准识别，且现有的水平衡监测技术还存在一些原因会导致水平衡误判，如催化剂磺酸根吸附导致氧传输受阻会导致水平衡误判。

综上所述现有技术存在无法对膜干和水淹均进行准确判断的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃料电池系统水平衡监测方法及装置，至少部分的解决现有技术中存在的无法对膜干和水淹均进行准确判断的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池系统水平衡监测方法，包括：

在燃料电池发动机极化曲线测试过程中，获取燃料电池不同工作电流下的尾排水初始标定值；

在燃料电池运行过程中，记录燃料电池初始时间t1和燃料电池尾排水达到设定位置的时间t2，并记录时间t1和时间t2之间燃料电池的工作电流；

基于时间t1和时间t2之间燃料电池的工作电流得到对应工作电流的尾排水初始标定值；

基于时间t1、时间t2和对应工作电流的尾排水初始标定值得到标定生成的水量V0；

基于设定位置得到燃料电池在时间t1至时间t2的实际生成的水量V1；

基于实际生成的水量V1和标定生成的水量V0的对比结果得到监测结果。

可选的，所述在燃料电池发动机极化曲线测试过程中，获取燃料电池不同工作电流下的尾排水初始标定值，包括：

在燃料电池发动机极化曲线测试过程中，对于各电流点，待电压稳定后收集尾排水，并记录收集水量和收集时间，基于收集水量和收集时间得到尾排水生成速率，将尾排水生成速率作为尾排水初始标定值。

可选的，所述基于收集水量和收集时间得到尾排水生成速率，包括：

收集水量除以收集时间得到尾排水生成速率。

可选的，所述收集尾排水中，尾排水是阴极尾气中的冷凝水和/或阳极尾气中的冷凝水。

可选的，所述在燃料电池运行过程中，记录燃料电池初始时间t1和燃料电池尾排水达到设定位置的时间t2中，所述设定位置基于设置在尾排水实时收集装置中的液位传感器得到。

可选的，所述在燃料电池运行过程中，记录燃料电池初始时间t1和燃料电池尾排水达到设定位置的时间t2，包括：

当尾排水实时收集装置中的尾排水达到设定位置时，排放尾排水实时收集装置中的尾排水。

可选的，所述基于实际生成的水量V1和标定生成的水量V0的对比结果得到监测结果，包括：

当V1大于V0为水淹，当V1小于V0为膜干。