[發明專利]一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法

有效

• 申請號: 202110907212.8
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113594510B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 趙興旺;李飛強;張國強;高云慶
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04664
• 分類號: H01M8/04664;G06K9/62
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 姚星

本發明提供了一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法，涉及燃料電池技術領域。該故障診斷方法通過云平臺將車輛運行數據和加氫數據融合分析，針對由于加氫環境污染等引起的燃料電池發動機性能失效實現快速故障原因定位和診斷，解決了由氫氣燃料的純度問題引起的燃料電池發動機性能失效或故障的快速定位和診斷等。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法。

背景技術

氫能燃料電池汽車是具有廣闊發展前景的新能源汽車，其具有加氫時間短、續駛里程長的諸多優點。收集和記錄燃料電池汽車運行過程中的數據和信息，通過人工智能等方法和技術手段挖掘數據中的特征和故障，對燃料電池汽車進行提前預警或者在線調整調整其控制策略，是提高其性能、壽命和可靠性的有效手段。氫氣是燃料電池反應的關鍵反應物，加氫過程中的氫氣品質和加注量等參數也是影響或反映燃料電池發動機性能或壽命的關鍵信息。燃料電池對氫氣燃料的要求純度是99.97%，在氫氣制備生產運輸加注等過程中有可能會受到雜質氣體或污染物的影響，從而對燃料電池的性能和壽命產生影響，但由于其純度較高，對由其引起的失效和故障的快速定位和診斷較困難。現有的技術有通過更換燃料電池發動機、外接氫源等方法排查手段，但其成本高、時間慢、定位困難。

因此，亟需提供一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法，以解決現有技術中存在的上述技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法，針對由于加氫環境污染等引起的燃料電池發動機性能失效實現快速故障原因定位和診斷。

為實現上述目的，提供以下技術方案：

本發明提供了一種基于云平臺的燃料電池系統的故障診斷方法，包括如下步驟：

S100：云平臺實時收集和記錄運行數據和加氫數據；

S200：檢測到燃料電池發動機性能失效；

S300：判斷故障特征是否在性能失效專家庫中，若是，則轉入S400，若否，則轉入S500；

S400：根據預設容錯方案處理或報警；

S500：搜索與燃料電池發動機加氫時間在同一加氫循環內的發動機批次與故障信息，加氫循環指的是間隔兩次加氫中間的時間信息；

S600：判斷故障特征是否相同，若是，則轉入S700，若否，則轉入S800；

S700：判斷是氫氣燃料純度問題，進行氫氣燃料純度問題的解決方案；

S800：初步排除氫氣燃料純度問題，進行其他問題的診斷；

其中，S200中的性能失效指性能達不到預期目標；

S300中的性能失效專家庫指根據已知的經驗設計的故障診斷和定位知識；

S400中的預設容錯方案包括：由質子交換膜失水引起的單片電壓低，可以通過降低空氣流量、和/或降低電堆水溫的方式處理；

S700中的氫氣燃料純度問題的解決方案包括：報警，然后由技術人員排查加氫環境問題和燃料電池發動機的故障處理。

進一步地，運行數據包括燃料電池發動機及車輛的實時運行信息；和/或，車輛的實時運行信息包括車速、動力電池的電壓和電流以及燃料電池發動機的電壓和電流。

進一步地，加氫數據包括車輛信息、燃料電池發動機信息、加氫時間、加氫量、加氫成本、加氫地點、加氫設備編號和加氫操作人員信息。

進一步地，S200的具體方法為：通過燃料電池發動機發送到云平臺的故障碼或運行電壓的信息判斷出現性能失效。