[發明專利]用于確定燃料電池組中的臨界操作狀態的方法

有效

• 申請號: 201710063564.3
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN107064807B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: P·普瑞寧戈;K·倫納
• 申請（專利權）人: AVL里斯脫有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382;G01R31/389;H01M8/04;H01M8/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 羅婷婷

1.一種用于確定燃料電池組的臨界操作狀態的方法，所述燃料電池組包括被串聯連接的各個體電池，其中低頻電流或電壓信號被施加到所述燃料電池組，得到的電壓或電流信號被測量，并且所述得到的電壓或電流信號的失真因子thd被確定，其特征在于，取決于內部電阻R_i的項、取決于所述失真因子thd的項和取決于所述低頻信號的阻抗R_lm的項的加權總和被用來確定與所述燃料電池組的陽極和/或陰極側的化學計量供應不足有關的指示符THDA_介質不足。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，與所述燃料電池組的陽極和/或陰極側的化學計量供應不足有關的所述指示符THDA_介質不足根據下式來確定：

THDA_介質不足＝α₁·f₁(thd)+α₂·f₂(R_i)+α₃·f₃(R_lm)，

其中，α₁+α₂+α₃＝1適用，并且f1和f2是多項式或對數函數。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括使用所述燃料電池組的簡化電等效電路來確定與所述燃料電池組的老化有關的指示符SoH，所述等效電路至少考慮所述燃料電池組的陰極側和陽極側的歐姆電阻R₁、R₂以及所述陽極側和所述陰極側上的雙層電容C₁、C₂，其中針對變量R₁、R₂、C₁、C₂的等式系統被設置，其通過在至少三個測量頻率的阻抗測量被確定，并用于計算所述指示符SoH。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，與所述燃料電池組的老化有關的指示符SoH是根據下式從所述雙層電容的參數C₁、C₂中確定的：

其中所述參數C₁、C₂不考慮所述陰極側和陽極側的歐姆電阻R₁、R₂，α₁+α₂＝1適用，并且和指新燃料電池組的初始值。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，為所述計算選擇其中所述簡化等效電路的阻抗曲線與所述燃料電池組的實際阻抗曲線一致的三個測量頻率。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料電池組的陽極側的化學計量供應不足通過根據指示符THDA_變干上升的薄膜電阻R_m和根據指示符THDA_介質不足內部電阻R_i相對于參考值的偏差的組合發生來確定，其中取決于薄膜電阻R_m的項和取決于所述失真因子thd的項的加權總和被用來確定與所述燃料電池組的陽極和/或陰極側的化學計量供應不足有關的指示符THDA_介質不足，其中所述薄膜電阻R_m通過阻抗測量來檢測。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括使用人工神經網絡(ArtificialNeural Network)ANN來確定與最小電池電壓與所述燃料電池組的平均電池電壓的偏差有關的指示符avg-min，從失真因子分析中導出的測量出的量以及從所施加的電流和電壓信號的實數部分和虛數部分中導出的阻抗值用作所述網絡的輸入量，其中所述神經網絡借助來自用于確定內部網絡參數的個體電池電壓測量的信號來訓練。