[发明专利]用于燃料电池堆的电池反极诊断

权利要求书

1.一种用于诊断燃料电池堆中燃料电池的电池反极事件的方法，所述方法包括：

通过控制器检测所述电池反极事件；

响应于检测到的阈值电池反极事件而使用所述控制器对所述燃料电池随时间的电流密度进行积分，由此确定累积电荷密度；

将所述累积电荷密度与校准电荷密度阈值进行比较；以及

当所述累积电荷密度超出所述校准电荷密度阈值时执行关于所述燃料电池堆的控制动作，所述控制动作包括在所述控制器的存储器中记录指示所述电池反极事件严重性的诊断代码；

其中所述校准电荷密度阈值包括第一校准电荷密度阈值和第二校准电荷密度阈值，所述第二校准电荷密度阈值超出所述第一校准电荷密度阈值，其中执行控制动作包括当所述累积电荷密度超出所述第一校准电荷密度阈值时在降低的功率能力下暂时继续运行所述燃料电池堆，以及当所述累积电荷密度超出所述第二校准电荷密度阈值时关闭所述燃料电池堆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中暂时继续运行所述燃料电池堆包括限制所述燃料电池堆的电流通量持续校准的持续时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中继续运行所述燃料电池堆包括增加氢到所述燃料电池堆的流动持续校准的持续时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其中检测电池反极事件包括计算所述燃料电池的平均电池电压与最小电池电压之间的电压差，之后确定计算出的电压差是否超出电压差阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述燃料电池或所述燃料电池堆的使用期或健康状态通过所述控制器调整所述校准电荷密度阈值。

6.一种燃料电池系统，其包括：

具有多个燃料电池的燃料电池堆；以及

具有与所述多个燃料电池通信并编程有用于诊断电池反极事件的指令的控制器，其中所述指令的执行使得所述控制器：

检测所述多个燃料电池中的一个的所述电池反极事件；

响应于检测阈值电池反极事件，对具有检测出的电池反极事件的所述燃料电池随时间的电流密度进行积分，由此确定累积电荷密度；以及

当所述累积电荷密度超出校准电荷密度阈值时执行关于所述燃料电池堆的控制动作，包括通过所述控制器记录指示所述电池反极事件严重性的诊断代码；

其中所述校准电荷密度阈值包括第一校准电荷密度阈值和第二校准电荷密度阈值，其中所述第二校准电荷密度阈值超出所述第一校准电荷密度阈值，其中所述控制器记录用于通过以下来执行所述控制动作：

当所述累积电荷密度超出所述第一校准电荷密度阈值时在降低的功率能力下暂时继续运行所述燃料电池堆；以及

当所述累积电荷密度超出所述第二校准电荷密度阈值时关闭所述燃料电池堆。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器记录用于通过计算每个燃料电池的平均电池电压与最小电池电压之间的电压差，并比较所计算出的电压差是否超出电压差阈值来检测所述电池反极事件。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器记录用于基于所述燃料电池或所述燃料电池堆的使用期或健康状态而自动调整随时间的校准电荷密度阈值。