【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及車輛燃料電池的，尤其涉及一種燃料電池電堆運行濕度異常診斷方法。
技術介紹
1、氫燃料電池是將化學能轉化成電能的裝置，主要包括燃料電池電堆、燃料供應系統、空氣供應系統、水熱管理以及電控單元等。質子交換膜燃料電池的工作原理是在陽極通入加濕后的高純度氫氣，在陰極通入加濕后的空氣或者氧氣。高純度氫氣在陽極催化層作用下生成氫離子和電子，陽極生成的氫離子會以水合氫離子的形式通過質子交換膜到達陰極，氧氣在陰極催化劑的作用下與水合氫離子結合生成水并放出熱量，電子從外電路由陽極流向陰極即產生電流。對于燃料電池電堆而言，電堆濕度異常診斷是燃料電池電堆系統的關鍵技術，對于濕度異常現象及時的發現以及程度的確定是為后續濕度控制的基礎，直接決定了電堆運行狀態的好壞以及電堆壽命長短。
2、現有的對于燃料電池電堆的濕度異常現象的確定通常需要在燃料電池系統的基礎上額外增加處理器和傳感器等結構，根據環境溫度、濕度等參數實現對電堆濕度異常的診斷。然而，這種方式僅利用環境溫度和濕度等參數對濕度異常現象進行確定時，沒有考慮電堆實際的運行參數，從而導致最終誤判的可能性增大，減少電堆的使用壽命。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種燃料電池電堆運行濕度異常診斷方法，以通過獲取電堆運行的當前狀態信息，實現對燃料電池電堆濕度異常的準確確定，減少誤判風險，保證電堆的穩定運行，提升電堆使用壽命。
2、本專利技術提供了一種燃料電池電堆運行濕度異常診斷方法，應用于車輛中，包括：
3、獲取
4、根據電堆當前狀態信息，確定電堆的一致性狀態量；
5、根據單電池電壓確定最大單電池電壓和最小單電池電壓的電壓壓差以及平均單電池電壓；
6、根據電壓壓差和平均單電池電壓，結合預設電壓壓差閾值和預設平均單電池電壓閾值，確定電堆的電壓異常狀態量；
7、根據進堆氫氣壓力和出堆氫氣壓力之間的壓力壓差，結合預設壓力壓差閾值，確定電堆的發電異常狀態量；
8、根據高頻阻抗值，確定電堆的阻抗值異常升高狀態量和阻抗值異常降低狀態量；
9、根據一致性狀態量、電壓異常狀態量、發電異常狀態量、阻抗值異常升高狀態量和阻抗值異常降低狀態量，確定電堆的濕度異常狀態；電堆的濕度異常狀態包括膜干故障狀態和水淹故障狀態。
10、可選的，當前狀態信息還包括進堆空氣壓力、進堆空氣流量、冷卻液出口溫度和冷卻液入口溫度；
11、根據電堆當前狀態信息，確定電堆的一致性狀態量，包括：
12、根據進堆氫氣壓力，結合預設進堆氫氣壓力，確定進堆氫氣壓力的一致性狀態量；
13、根據進堆空氣壓力，結合預設進堆空氣壓力，確定進堆空氣壓力的一致性狀態量；
14、根據進堆空氣流量，結合預設進堆空氣流量，確定進堆空氣流量的一致性狀態量；
15、根據冷卻液出口溫度，結合預設冷卻液出口溫度，確定冷卻液出口溫度的一致性狀態量；
16、根據冷卻液入口溫度，結合預設冷卻液入口溫度，確定冷卻液入口溫度的一致性狀態量。
17、可選的，根據進堆氫氣壓力，結合預設進堆氫氣壓力，確定進堆氫氣壓力的一致性狀態量，包括：
18、根據進堆氫氣壓力，結合預設進堆氫氣壓力，基于第一計算公式，確定進堆氫氣壓力的一致性狀態量；第一計算公式為：stphin＝(phinset-phinact)/phinset，其中，phinact為進堆氫氣壓力，phinset為預設進堆氫氣壓力，stphin為進堆氫氣壓力的一致性狀態量；
19、根據進堆空氣壓力，結合預設進堆空氣壓力，確定進堆空氣壓力的一致性狀態量，包括：
20、根據進堆空氣壓力，結合預設進堆空氣壓力，基于第二計算公式，確定進堆空氣壓力的一致性狀態量；第二計算公式為：stpo＝(poset-poact)/poset，其中，poact為進堆空氣壓力，poset為預設進堆空氣壓力，stpo為進堆空氣壓力的一致性狀態量；
21、根據進堆空氣流量，結合預設進堆空氣流量，確定進堆空氣流量的一致性狀態量，包括：
22、根據進堆空氣流量，結合預設進堆空氣流量，基于第三計算公式，確定進堆空氣流量的一致性狀態量；第三計算公式為：stma＝(maset-maact)/maset，其中，maact為進堆空氣流量，maset為預設進堆空氣流量，stma為進堆空氣流量的一致性狀態量；
23、根據冷卻液出口溫度，結合預設冷卻液出口溫度，確定冷卻液出口溫度的一致性狀態量，包括：
24、根據冷卻液出口溫度，結合預設冷卻液出口溫度，基于第四計算公式，確定冷卻液出口溫度的一致性狀態量；第四計算公式為：sttwo＝(twoset-twoact)/twoset，其中，twoact為冷卻液出口溫度，twoset為預設冷卻液出口溫度，sttwo為冷卻液出口溫度的一致性狀態量；
25、根據冷卻液入口溫度，結合預設冷卻液入口溫度，確定冷卻液入口溫度的一致性狀態量，包括：
26、根據冷卻液入口溫度，結合預設冷卻液入口溫度，基于第五計算公式，確定冷卻液入口溫度的一致性狀態量；第五計算公式為sttwi＝(twiset-twiact)/twiset，其中，twiact為冷卻液入口溫度，twiset為預設冷卻液入口溫度，sttwi為冷卻液入口溫度的一致性狀態量。
27、可選的，在stphin≤a時，進堆氫氣壓力的一致性狀態量為1；在stphin＞a時，進堆氫氣壓力的一致性狀態量為0；和/或，
28、在stpo≤a時，進堆空氣壓力的一致性狀態量為1；在stpo＞a時，進堆空氣壓力的一致性狀態量為0；和/或，
29、在stma≤a時，進堆空氣流量的一致性狀態量為1；在stma＞a時，進堆空氣流量的一致性狀態量為0；和/或，
30、在sttwo≤a時，冷卻液出口溫度的一致性狀態量為1；在sttwo＞a時，冷卻液出口溫度的一致性狀態量為0；和/或，
31、在sttwi≤a時，冷卻液入口溫度的一致性狀態量為1；在sttwi＞a時，冷卻液入口溫度的一致性狀態量為0；
32、其中，a為常數，0＜a≤20％。
33、可選的，根據電壓壓差和平均單電池電壓，結合預設電壓壓差閾值和預設平均單電池電壓閾值，確定電堆的電壓異常狀態量，包括：
34、在(vcmax-vcmin)≥vcdifset、vcave≤vcaveset，并持續第一預設時間時，確定電堆的電壓異常狀態量為1；
35、在(vcmax-vcmin)＜vcdifset，或者，vcave＞vcaveset，或者，持續時間小于第一預設時間時，確定電堆的電壓異常狀態量為0；其中，vcmax-vcmin為電壓壓差，vcdifset為預設電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種燃料電池電堆運行濕度異常診斷方法，其特征在于，應用于車輛中，包括：
2.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，所述當前狀態信息還包括進堆空氣壓力、進堆空氣流量、冷卻液出口溫度和冷卻液入口溫度；
3.根據權利要求2所述的診斷方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的診斷方法，其特征在于，在STphin≤A時，所述進堆氫氣壓力的一致性狀態量為1；在STphin＞A時，所述進堆氫氣壓力的一致性狀態量為0；和/或，
5.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述電壓壓差和所述平均單電池電壓，結合預設電壓壓差閾值和預設平均單電池電壓閾值，確定所述電堆的電壓異常狀態量，包括：
6.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述進堆氫氣壓力和所述出堆氫氣壓力之間的壓力壓差，結合預設壓力壓差閾值，確定所述電堆的發電異常狀態量，包括：
7.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述高頻阻抗值，確定所述電堆的阻抗值異常升高狀態量和阻抗值異常降低狀態量，包括：
8.根據權利要求7所述的
9.根據權利要求7所述的診斷方法，其特征在于，根據所述高頻阻抗值和所述偏差值，結合所述預設高頻阻抗閾值和預設高頻阻抗值下偏差閾值，確定所述電堆的阻抗值異常降低狀態量，包括：
10.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述一致性狀態量、所述電壓異常狀態量、所述發電異常狀態量、所述阻抗值異常升高狀態量和所述阻抗值異常降低狀態量，確定所述電堆的濕度異常狀態，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種燃料電池電堆運行濕度異常診斷方法，其特征在于，應用于車輛中，包括：
2.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，所述當前狀態信息還包括進堆空氣壓力、進堆空氣流量、冷卻液出口溫度和冷卻液入口溫度；
3.根據權利要求2所述的診斷方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的診斷方法，其特征在于，在stphin≤a時，所述進堆氫氣壓力的一致性狀態量為1；在stphin＞a時，所述進堆氫氣壓力的一致性狀態量為0；和/或，
5.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述電壓壓差和所述平均單電池電壓，結合預設電壓壓差閾值和預設平均單電池電壓閾值，確定所述電堆的電壓異常狀態量，包括：
6.根據權利要求1所述的診斷方法，其特征在于，根據所述進堆氫氣壓力和所述出堆氫氣壓力之間的壓力壓差，結合預設壓力壓差...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳坤，陳首剛，張鵬，陳鐵，李東，張驚寰，楊茜，叢開多，
申請(專利權)人：一汽解放汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：
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