[发明专利]一种燃料电池供气系统的诊断方法及其诊断系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池供气系统的诊断方法及其诊断系统，通过采集电堆的当前电流值、空压机入口温度和环境压力而计算得出目标流量因子和目标压比，根据目标流量因子和目标压比获得目标转速因子；控制单元获取空压机入口处的流量传感器采集的流量参数，并根据流量参数、空压机入口温度和环境压力计算得出当前流量因子，控制单元获取第二压力传感器所采集的空压机出口压力计算得出空压机当前压比、获取空压机的当前转速并计算得出当前转速因子；然后控制单元将当前流量因子与目标流量因子进行比较、将当前压比与目标压比进行比较、将当前转速因子与目标转速因子进行比较，如果任意一个或者多个参数超过设定的范围，则控制系统报告故障。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池供气系统的诊断方法及其诊断系统。

背景技术

燃料电池汽车通过氢瓶中的纯氢和空气中氧气在燃料电池堆中进行氢氧反应，产生电能其中空气供给系统是一个相对复杂的燃料电池系统下属子系统。该子系统由于部件繁多，任何一个零部件出现问题都有可能导致燃料电池系统不能正常运行。燃料电池的供气系统是燃料电池关键的技术，供气系统中的部件产生故障后对空气路流阻特性会产生影响，影响燃料电池的正常工作，因此需要对供气系统的工况变化进行统一评估，从而避免了各个零部件单独出现问题后分别分析的难度，以及空气路系统故障相互耦合的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃料电池供气系统的诊断方法及其诊断系统，能够方便地评估燃料的工作状态。

为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池供气系统的诊断方法及其诊断系统，采用如下技术方案：一种燃料电池供气系统的诊断方法，包括如下步骤：

S1：控制单元获取电流传感器所采集的电堆的当前电流值I、第一温度传感器所采集的空压机入口温度T1和第一压力传感器所采集的环境压力p1，并计算得出目标流量因子

和目标压比pr_target；

S2：根据目标流量因子和目标压比pr_target获得目标转速因子Ntarget；

S3：控制单元获取空压机入口处的流量传感器采集的流量参数并根据流量参数空压机入口温度T1和环境压力p1计算得出当前流量因子

S4：控制单元获取第二压力传感器所采集的空压机出口压力p2，并计算得出空压机当前压比pr；

S5：控制单元获取空压机的当前转速N，并计算得出当前转速因子dN；

S6：将当前流量因子与目标流量因子进行比较、将当前压比pr与目标压比pr_target进行比较、将当前转速因子dN与目标转速因子Ntarget进行比较，如果当前流量因子当前压比pr和当前转速因子dN中的任意一个或者多个参数超过设定的范围，则控制系统报告故障。

优选地，所述步骤S6还包括：将当前流量因子与目标流量因子进行比较、将当前压比pr与目标压比pr_target进行比较、将当前转速因子dN与目标转速因子Ntarget进行比较，分别得出流量偏差、压比偏差、转速偏差，并将压比偏差、转速偏差、流量偏差的归一化处理步骤。

优选地，设定球面球心坐标，将归一化压比偏差、归一化转速偏差、归一化流量偏差分别标记在球面坐标系的三个不同坐标轴上，当压比偏差、转速偏差、流量偏差中的一项或多项超出预设范围，则控制系统报告故障。

优选地，所述目标流量因子其中，根据电堆电流查表获得；所述当前流量因子

优选地，空压机的目标压比pr_target＝p2_target/p1，其中p2_target根据电堆电流查表获得；

空压机的当前压比pr＝p2/p1。

优选地，所述目标转速因子Ntarget根据目标流量因子和目标压比查询空压机的无量纲Map表而获得；