[發明專利]利用燃料電池組的燃料電池堆健康監測

有效

• 申請號: 201710285585.X
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107342430B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: M·辛哈;P·A·拉帕波特;吉田弘道;豐田將平;Y-H·萊
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司;本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/04298
• 分類號: H01M8/04298;H01M8/04313
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

1.一種燃料電池堆，其包括多個電池組和控制器，其中：

每個電池組包括多個燃料電池和組傳感器；

所述組傳感器測量相應電池組的一個或多個電氣特性；

所述控制器包括一個或多個處理器和存儲器；

所述控制器通信地聯接至每個組傳感器；以及

所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以

將每個電池組的測量電氣特性與存儲在存儲器中的一個或多個閾值進行比較，以及

當所述比較指示非系統事件時指示需要對所述燃料電池堆進行診斷；

第一閾值和第二閾值存儲在存儲器中，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以將所述測量電氣特性與所述第一閾值和所述第二閾值進行比較；

如果所述測量電氣特性與所述第一閾值的比較指示非系統事件，則執行第一補救動作；

如果所述測量電氣特性與所述第一閾值和所述第二閾值的比較都指示非系統事件，則執行第二補救動作；

所述第一補救動作是增加通過所述燃料電池堆的反應物的流量，并且所述第二補救動作是關閉所述燃料電池堆。

2.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述電氣特性是所述電池組的阻抗，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以將每個電池組的測量阻抗與存儲器中的阻抗閾值進行比較，并且當一個或多個電池組的所述測量阻抗等于或大于所述阻抗閾值時，指示非系統事件。

3.如權利要求2所述的燃料電池堆，其中所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以隨著所述電池組老化而修改所述阻抗閾值。

4.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述電氣特性是所述電池組的阻抗，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以測量所述相應電池組的阻抗的變化率，并且如果所述電池組的阻抗的變化率等于或大于阻抗變化率閾值，則指示所述電池組中的非系統事件。

5.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以

比較每個電池組的所述電氣特性測量值；以及

識別具有大于所述燃料電池堆中的其余電池組的電氣特性的分離因子的電氣特性的任何電池組。

6.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述電氣特性包括組頻率，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以在所述組頻率下測量每個電池組的阻抗。

7.如權利要求6所述的燃料電池堆，其中所述組頻率在100Hz與10kHz之間。

8.如權利要求6所述的燃料電池堆，其中對所述組頻率進行調整以增加每個電池組的所述測量阻抗的幅值，使得較低頻率導致較大幅值測量阻抗并且較高頻率導致較小幅值測量阻抗。

9.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述電氣特性是所述電池組的電壓，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以將相應電池組的測量電壓與電壓閾值進行比較，并且當一個或多個電池組的測量電壓等于或小于所述電壓閾值時，指示非系統事件。

10.如權利要求9所述的燃料電池堆，其中所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以隨著所述電池組老化而修改所述電壓閾值。

11.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述電氣特性是所述電池組的電壓，并且所述一個或多個處理器執行機器可讀指令以

測量所述相應電池組的電壓的變化率，并且

如果所述電池組的電壓的變化率等于或大于電壓變化率閾值，則指示所述電池組中的非系統事件。

12.如權利要求1所述的燃料電池堆，其中所述第一補救動作是減少所述燃料電池堆上的電氣負載，并且所述第二補救動作是關閉所述燃料電池堆。