[發(fā)明專利]一種車用燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210647149.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN114976130A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇鵬;李金成;趙洪輝;王愷;魏凱;都京;丁天威;黃興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04298
• 分類號(hào): H01M8/04298;H01M8/0432;H01M8/04537;H01M8/04664;H01M8/04701;H01M8/04858;H01M8/04992
• 代理公司: 北京翔宇專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11960
• 代理人: 白海佳

本發(fā)明公開了一種車用燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，具體包括：基于燃料電池系統(tǒng)敏感性測試數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)模型，設(shè)置評(píng)價(jià)條件；將最低單體電壓與單位電壓最小閾值進(jìn)行比較；將燃料電池堆老化系數(shù)與電堆老化閾值進(jìn)行比較；將電堆電流與電堆最大工作電流進(jìn)行比較；將燃料電池的發(fā)熱量與電堆產(chǎn)熱最大閾值進(jìn)行比較；依據(jù)上述評(píng)價(jià)條件中的至少一個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果，判定系統(tǒng)壽命是否終止。本發(fā)明面向?qū)嶋H道路動(dòng)態(tài)工況條件，對(duì)燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，應(yīng)用燃料電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，充分考慮系統(tǒng)實(shí)際操作條件，計(jì)算基準(zhǔn)電流下的燃料電池電堆與附件的性能與老化特性，對(duì)燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，尤其涉及一種車用燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

燃料電池電堆在實(shí)際道路工況的使用壽命，是制約燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸。由于燃料電池電堆內(nèi)部機(jī)理復(fù)雜、耦合性強(qiáng)，其實(shí)際應(yīng)用的性能衰減與健康評(píng)價(jià)，一直是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。車用燃料電池系統(tǒng)，包括燃料電池電堆與空氣壓縮機(jī)、供氫回氫總成等附件組成，輸出特性與工作條件相互耦合，且受使用環(huán)境的影響，實(shí)際操作條件與預(yù)標(biāo)定條件存在差異；單純通過評(píng)價(jià)燃料電池電堆性能退化，也不能直接反應(yīng)燃料電池系統(tǒng)的健康狀態(tài)，已經(jīng)不能滿足人們的要求，亟需得到改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種車用燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，面向?qū)嶋H道路動(dòng)態(tài)工況條件下的燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，應(yīng)用燃料電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，充分考慮系統(tǒng)實(shí)際操作條件，計(jì)算基準(zhǔn)電流下的燃料電池電堆與附件的性能與老化特性，并推算當(dāng)前狀態(tài)下的系統(tǒng)額定電功率、熱功率特性，對(duì)燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺憾。

本發(fā)明提供了下述方案：

一種車用燃料電池系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，具體包括：

基于燃料電池系統(tǒng)敏感性測試數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)模型，設(shè)置評(píng)價(jià)條件；

將最低單體電壓與單位電壓最小閾值進(jìn)行比較；

將燃料電池堆老化系數(shù)與電堆老化閾值進(jìn)行比較；

迭代增加電堆電流，與電堆最大工作電流進(jìn)行比較；

將燃料電池的發(fā)熱量與電堆產(chǎn)熱最大閾值進(jìn)行比較；

結(jié)合所述數(shù)據(jù)模型，依據(jù)上述評(píng)價(jià)條件中的至少一個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果，判定系統(tǒng)壽命是否終止。

進(jìn)一步的，所述將最低單體電壓與單位電壓最小閾值進(jìn)行比較，具體為：

在整車正常使用條件下，記錄燃料電池系統(tǒng)在燃料電池電堆的當(dāng)前基準(zhǔn)電流下的操作條件與電堆巡檢信息，記錄電堆當(dāng)前平均電壓與最低單體電壓，判斷最低單體電壓是否小于單體電壓最小閾值，如果最低單體電壓小于單體電壓最小閾值，則判定系統(tǒng)壽命終止。

進(jìn)一步的，所述將燃料電池堆老化系數(shù)與電堆老化閾值進(jìn)行比較，具體為：

基于當(dāng)前基準(zhǔn)電流操作條件，通過數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行多次循環(huán)計(jì)算，計(jì)算出燃料電池電堆初始電壓，通過電堆當(dāng)前平均電壓與燃料電池電堆初始電壓作比，得出當(dāng)前時(shí)刻燃料電池電堆老化系數(shù)；計(jì)算得出基于當(dāng)前操作條件的初始附件功耗，通過當(dāng)前附件功耗與初始附件功耗作比，得出當(dāng)前時(shí)刻附件的老化系數(shù)；判斷燃料電池電堆老化系數(shù)是否小于電堆老化閾值，如果燃料電池電堆老化系數(shù)小于電堆老化閾值，則判定系統(tǒng)壽命終止。

進(jìn)一步的，所述迭代增加電堆電流，與電堆最大工作電流進(jìn)行比較，具體為：