[發(fā)明專利]一種基于單體電壓差異性的燃料電池故障診斷裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011311497.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN112505572B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)少波;王榮旭;李新海;劉飛;陳忠言;談?dòng)畛?/a>;張其恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東氫探新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/396
• 分類號(hào): G01R31/396;G01R31/367;G01R31/3835
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種利用基于單體電壓差異性的燃料電池故障診斷裝置實(shí)現(xiàn)的基于單體電壓差異性的燃料電池故障診斷方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：

獲取單體電池電壓數(shù)據(jù)，并計(jì)算單體電池電壓下降的數(shù)量以及電壓衰減率；

設(shè)置單體電池電壓下降的數(shù)量上限N_max和下限N_min，以及電壓衰減率的上限R_max和下限R_min；

若電壓下降的單體電池的數(shù)量超過N_max且電壓衰減率未超過R_min，則故障為膜干；若單體電池電壓下降數(shù)量小于N_min且電壓衰減率超過R_max，則故障為水淹；

所述裝置包括：

單體電壓采集電路、通訊電路、單片機(jī)、CAN通訊電路、隔離電源電路以及DC-DC電源電路；

所述單體電壓采集電路包括串接的多個(gè)單體電壓監(jiān)測(cè)芯片，每片單體電壓監(jiān)測(cè)芯片之間以及最后一片單體電壓監(jiān)測(cè)芯片與通訊電路之間設(shè)置隔離變壓器；

所述通訊電路接收多個(gè)單體電壓監(jiān)測(cè)芯片的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過SPI通訊與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并經(jīng)由CAN通訊電路輸出；

所述隔離電源電路為單體電壓采集電路供電；

所述DC-DC電源電路為通訊電路、單片機(jī)以及CAN通訊電路供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單體電壓差異性的燃料電池故障診斷方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)故障進(jìn)行分級(jí)，具體為：

對(duì)于膜干故障，設(shè)置兩個(gè)總電壓參考量V_sumref1、V_sumref2，如果電堆總電壓V_sumref大于V_sumref2，則判定為三級(jí)膜干，如果V_sumref介于V_sumref1和V_sumref2之間，則判定為二級(jí)膜干，如果V_sumref小于V_sumref1，則判定為一級(jí)膜干；

對(duì)于水淹故障，設(shè)置數(shù)量參考量N_sinref1、N_sinref2，如果單體電池電壓下降數(shù)量N小于N_sinref2，則判定為三級(jí)水淹，如果N介于N_sinref1和N_sinref2之間，則判定為二級(jí)水淹，如果N大于N_sinref1，則判定為一級(jí)水淹。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單體電壓差異性的燃料電池故障診斷方法，其特征在于，所述電壓衰減率的計(jì)算公式如下：

其中，△V是設(shè)定時(shí)間內(nèi)電壓的衰減量，△T為設(shè)定時(shí)間。