[發明專利]一種快速檢測燃料電池短路的系統及方法

在審

• 申請號: 201811029540.7
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109188287A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 古睿智;崔士濤;招國輝;王鐸霖;孫駐江;王繼明;張茂鋒;燕希強;馬東生;陳曉敏
• 申請（專利權）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司;佛山（云浮）氫能產業與新材料發展研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R31/378;G01R31/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

一種快速檢測燃料電池短路的系統和方法，本發明采用直流電源，在燃料電池正式運行前，用該直流電源檢測電堆是否有短路電池的方法。本發明的具體步驟為：首先將電堆連接到電池電壓測試平臺上，該電池電壓測試平臺具有檢測電堆每片電池電壓的功能。其次將直流電源的正極連接到電堆的正極將直流電源的負極連接到電堆的負極，同時設定直流電源的輸出電壓，其具體電壓為0.1*N/V～0.3*N/V(N為電池節數)。再次接通直流電源觀察電池電壓測試平臺上電堆電壓分布，如果測試臺顯示的單節電壓為0或其上一節或下一節電壓達到2*V/N v(V：設定的直流電源電壓)。則該單節為短路單池，應切斷電源，檢查短路位置。該方法可以快速有效的檢測電堆的短路點，且對電池及檢測設備沒有損傷。

技術領域

本發明是屬于燃料電池檢測領域，尤其是指質子交換膜燃料電池電堆短路檢測技術。

背景技術

燃料電池作為一種清潔能源，以及高環保性和高能量轉化效率越來越受到人們的重視。但是燃料電池電堆在裝配過程中極板因為某些原因發生變形或裝配完成后如果電堆發生碰撞特別是石墨雙極板燃料電池，由于兩片電池之間的間距較小，極有可能發生短路的現象。電池單路會使單池性能降低，同時電池局部過熱進而燒毀電池從而使整個燃料電池電堆失效。

現有燃料電池短路檢測技術通常是將電堆連接到測試臺上，對電堆同時通氫氣和空氣(氧氣)，觀察電堆單池的電壓情況。這種方法的缺點是由于電堆在接通氫氣和空氣的條件下，如果電堆存在短路電池，那么該短路電池會產生較大的持續的短路電流，且短路電流不可控極容易燒毀短路電池和測試設備。本方法采用直流電源對電堆供電，可以人為有效的控制電堆的測試電壓和短路電流，如果存在短路電池不會對短路電池和測試設備造成損害。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，提供檢測膜電極是否存在電子短路的簡便系統和方法。使檢測簡便，而且檢測過程不會對膜電極造成損傷。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種快速檢測燃料電池短路的系統，其特征在于，包括：

直流電源，包括直流輸出的正極和負極；

電堆電壓檢測設備，包括燃料電池測試平臺和顯示平臺，用于收集和顯示燃料電池測試時電壓分布數據；

電壓檢測線，用于連接待測電堆和電堆電壓檢測設備。

一種快速檢測燃料電池短路的方法，其特征在于所述檢測方法包括以下步驟：

(1)將直流電源的正負極連接到電堆的正負極上，并將電堆的上的電壓巡檢線連接到電池電壓檢測儀器上；

(2)設定輸出電壓和電流限制，輸出直流電源并使直流電源電壓加載到待測電堆的兩端；

(3)觀察電池電壓檢測儀器上的電壓，找出短路電池。

進一步的，所述的直流電源要求有一定的電壓輸出范圍，其范圍依據待測電堆的電池節數而定。

進一步的，所述直流電源電壓輸出范圍為0.1*N/V—0.5*N/V，其中所述N為待測電堆電池節數，所述V為直流電源輸出電壓。

進一步的，所述限制電流設為100mA～200mA，設定直流電源輸出電壓為0.1*N/V—0.2*N/V，其中所述N為待測電堆電池節數，所述V為直流電源輸出電壓。

進一步的，所述根據電池電壓檢測儀器上顯示的電壓數據，找出短路電池的方法包括：

觀察電池電壓檢測設備上的單節電池電壓，若電池未短路，其在檢測設備上顯示的電壓為V/N，其中所述N為待測電堆電池節數，所述V為直流電源輸出電壓；

若電池短路，其在電堆電壓檢測設備上顯示電壓為0V或某節電池電壓為2*V/N，其中所述N為待測電堆電池節數，所述V為直流電源輸出電壓。