[發(fā)明專利]燃料電池在線檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011443378.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN112563542B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鎧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海重塑能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04298
• 分類號(hào): H01M8/04298;H01M8/04537
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 蘆寧寧

本發(fā)明提供一種燃料電池在線檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，其包括云端服務(wù)器、車載燃料電池的總控制器，云端服務(wù)器和車載燃料電池的總控制器信息交互，總控制器將采集到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程的云端服務(wù)器，云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以得到燃料電池的電壓真實(shí)值，本發(fā)明根據(jù)燃料電池的電壓真實(shí)值預(yù)測(cè)燃料電池的使用壽命，將其傳輸給總控制器，以便總控制器進(jìn)行操作條件調(diào)整；或者利用該燃料電池的電壓真實(shí)值進(jìn)行策略優(yōu)化，將優(yōu)化后的策略輸送至總控制器進(jìn)行執(zhí)行，以此提高燃料電池的運(yùn)行穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種燃料電池在線檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

燃料電池在運(yùn)行過程中，隨著使用時(shí)間的不斷增長，燃料電池的關(guān)鍵零部件的性能會(huì)逐漸發(fā)生衰減，其中最顯著的是催化劑的劣化和膜的降解。催化劑的劣化可以通過檢測(cè)燃料電池的電壓來獲得表征，膜的降解只能通過檢測(cè)堆的竄漏來獲得。然而，實(shí)時(shí)運(yùn)行的車輛上無法對(duì)燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行可靠的檢測(cè)，且單車環(huán)境下的系統(tǒng)狀態(tài)容易受到環(huán)境和系統(tǒng)操作條件的影響，導(dǎo)致其電壓和氣密性表現(xiàn)具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性，如果僅僅依靠此狀態(tài)對(duì)故障進(jìn)行判斷，效果會(huì)很差。

因此，需要一種燃料電池電壓真實(shí)值的在線檢測(cè)方法以及依靠真實(shí)電壓值進(jìn)行策略優(yōu)化的方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種燃料電池在線檢測(cè)方法和檢測(cè)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)時(shí)獲取燃料電池電壓的真實(shí)值的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種燃料電池在線檢測(cè)方法，其包括以下步驟：

1)車載燃料電池的總控制器間隔采集燃料電池運(yùn)行過程中的操作條件數(shù)據(jù)，并且傳送至云端服務(wù)器，云端服務(wù)器將獲取的多個(gè)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和預(yù)處理，所述操作條件數(shù)據(jù)包括電池電堆的電壓值、電堆陽極處的空氣壓力值、電堆陰極處的氫氣壓力值、電堆陽極單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣質(zhì)量值和冷卻水溫度值；

2)在云端服務(wù)器中，基于多個(gè)時(shí)序的歷史數(shù)據(jù)采用參數(shù)識(shí)別法進(jìn)行線性化模型訓(xùn)練，得到燃料電池的電壓真實(shí)值函數(shù)模型；

3)總控制器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前時(shí)刻的操作條件數(shù)據(jù)且將其傳送至云端服務(wù)器；在云端服務(wù)器中，將當(dāng)前時(shí)刻的操作條件數(shù)據(jù)輸入所述燃料電池電壓的真實(shí)值函數(shù)模型中，得出當(dāng)前時(shí)刻的燃料電池的電壓真實(shí)值。

優(yōu)選的，還包括步驟：通過公式T_pred＝(V_bol-V_eol)/(V_real-V_eol)*T_total預(yù)測(cè)燃料電池的運(yùn)行剩余時(shí)間T_pred，其中，V_bol為預(yù)存的燃料電池在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的初始輸出電壓；V_eol為預(yù)存的燃料電池在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的終止輸出電壓，T_total為截至到當(dāng)前時(shí)刻時(shí)所述燃料電池的運(yùn)行時(shí)間，V_real為所述步驟3)中得當(dāng)前時(shí)刻的燃料電池的電壓真實(shí)值。

進(jìn)一步的，還包括步驟：在云端服務(wù)器中，根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的燃料電池的電壓真實(shí)值還得出整車的能量管理策略，并且將整車的能量管理策略輸送至所述控制器，所述控制器執(zhí)行整車的能量管理策略。

進(jìn)一步的，還包括步驟：在云端服務(wù)器中，根據(jù)所述燃料電池的運(yùn)行剩余時(shí)間T_pred得出燃料電池的當(dāng)前操作策略，將所述當(dāng)前操作策略輸送至所述控制器；所述控制器執(zhí)行當(dāng)前操作策略

優(yōu)選的，將燃料電池的運(yùn)行剩余時(shí)間T_pred發(fā)送至所述總控制器，所述總控制器根據(jù)所述燃料電池的運(yùn)行剩余時(shí)間T_pred優(yōu)化能量管理策略。

優(yōu)選的，所述操作條件數(shù)據(jù)還包括電堆陽極處相對(duì)濕度百分比和電堆陰極處相對(duì)濕度百分比。