[发明专利]用于燃料电池堆健康量化的车载算法

权利要求书

1.一种用于确定燃料电池堆中燃料电池的健康的方法，所述方法包括：

保持到所述燃料电池堆的阳极侧的恒定氢流，并在所述阳极侧达到预定的氢浓度时关闭到所述燃料电池堆的阴极侧的空气流；

在关闭到所述阴极侧的空气流之后，识别所述燃料电池堆中的预定电压降；

识别所述燃料电池堆中催化剂层的催化剂表面积和催化剂载体表面积；

确定所述燃料电池堆中薄膜的总寄生电流；

从所述总寄生电流确定所述薄膜的横穿寄生电流和短路电阻；

基于电容因数、所述短路电阻和预定电压计算所述催化剂表面积和所述催化剂载体表面积；

比较识别的催化剂表面积与计算的催化剂表面积之间的差，以估计所述催化剂表面积中的变化；以及

比较识别的催化剂载体表面积与计算的催化剂载体表面积之间的差，以估计所述催化剂载体表面积的变化。

2.如权利要求1的方法，其中在关闭到所述阴极侧的空气流之后识别所述燃料电池堆中的预定电压降包括识别所述燃料电池堆在三个阶段中的电压降，其中每个阶段是在关闭到所述阴极侧的空气流之后的预定电压降。

3.如权利要求2的方法，其中所述三个阶段的第一阶段包括从开路电流电压测量约200 mV的电压降。

4.如权利要求3的方法，其中所述三个阶段的第二阶段包括从所述第一阶段的终止电压测量约500 mV的电压降。

5.如权利要求4的方法，其中所述三个阶段的第三阶段包括从所述第二阶段的终止电压测量约300 mV的电压降。

6.如权利要求3的方法，其中在完成所述第一阶段的电压降之后确定所述第一阶段的总寄生电流。

7.如权利要求5的方法，其中在完成所述第三阶段的电压降之后确定所述横穿寄生电压。

8.如权利要求4的方法，其中在完成所述第二阶段的电压降之后确定所述短路电阻。

9.一种用于确定燃料电池堆中燃料电池健康的方法，所述方法包括：

执行单一氢接管测试，包括保持到所述燃料电池堆的阳极侧的恒定氢流，并当在所述阳极侧中达到预定氢浓度时关闭到所述燃料电池堆的阴极侧的空气流；

在所述单一氢接管测试之后识别所述燃料电池堆的预定电压降，包括识别所述燃料电池堆在第一阶段、第二阶段和第三阶段中的电压降；

识别所述燃料电池堆中催化剂层的催化剂表面积和催化剂载体表面积；

在完成所述第一阶段的预定电压降之后确定所述燃料电池堆中薄膜的总寄生电流；

在完成所述第三阶段的预定电压降之后从所述总寄生电流确定所述燃料电池堆中薄膜的横穿寄生电流；

使用所述第二阶段的电压降从所述总寄生电流和所述横穿寄生电流确定所述燃料电池堆中薄膜的短路电阻；

在所述第二阶段完成之后计算所述催化剂表面积和所述催化剂载体表面积；以及

比较识别的催化剂表面积与计算的催化剂表面积之间的差，以估计所述催化剂表面积中的变化，并比较识别的催化剂载体表面积与计算的催化剂载体表面积之间的差，以估计所述催化剂载体表面积的变化。

10.一种用于确定燃料电池堆中燃料电池的燃料电池健康的方法，所述方法包括：

执行氢接管测试，该测试包括保持到该燃料电池堆的阳极侧的恒定氢流，并当在所述阳极侧中达到预定的氢浓度时关闭到所述燃料电池堆的阴极侧的空气流；

识别所述燃料电池堆中催化剂层的催化剂表面积和催化剂载体表面积；

确定总寄生电流；

确定横穿寄生电流和短路电阻；

计算催化剂表面积和催化剂载体表面积；和

比较识别的催化剂表面积与计算的催化剂表面积之间的差，以估计所述催化剂表面积中的变化。