[发明专利]用于车用燃料电池衰减过程的水管理故障诊断方法

权利要求书

1.一种适用于车用燃料电池衰减过程的水管理故障诊断方法，其特征在于，包括：

S1、采集润湿情况良好条件下质子交换膜燃料电池的标定I-V数据；

S2、根据I-V曲线模型，通过曲线拟合的方法识别标定模型参数，所述标定模型参数包括电池开路电压标定值E₀^*、电流密度标定值J₀^*、极限电流密度标定值J_L^*以及电池内阻标定值R^*；

S3、采集工作时燃料电池的实时I-V曲线数据；

S4、提取电池开路电压标定值E₀^*、电流密度标定值J₀^*以及实时I-V曲线数据，并通过曲线拟合的方法得到电池实时内阻R和极限扩散电流密度J_L；

S5、根据电池内阻标定值R^*、电池实时内阻R、极限电流密度标定值J_L^*以及极限扩散电流密度J_L，判断电池故障类型，并进行故障消除操作，包括：

若(1+K)·R^*＜R，其中K为区间系数，且K∈[0,0.2]，则判断电池发生脱水故障，控制系统通过提高增湿温度来消除故障；

若(1-K)·R^*＞R且(1-K)·J_L^*＞J_L，其中K为区间系数，且K∈[0,0.2]，则判断电池发生水淹故障，控制系统通过增加气体计量比来消除故障；

S6、重复步骤S3～S5，直到经过设定的标定时间后，重新实施S1。

2.根据权利要求1所述的车用燃料电池衰减过程的水管理故障诊断方法，其特征在于，所述I-V曲线模型为

其中，U_ave是电堆平均电压；U_stack是电堆总电压；N是电堆中单池数目；E₀是单池开路电压；是气体常数；T是电堆温度；n是电子转移数目；α是电子转移系数；F是法拉第常数；j是电流密度；j₀是交换电流密度；R是电池内阻；k是扩散系数；j_L是极限扩散电流密度。