[发明专利]一种燃料电池单体缺气诊断方法

权利要求书

1.一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定义判定是否发生缺气的临界条件以及判定是否发生严重缺气的临界条件，并进行现场标定；

2)实时采集燃料电池阴极侧在氧气流道的出口流道区域(S2)及入口流道区域(S1)的分区平均电流密度，对燃料电池阴极石墨板端面进行开沟槽分区，制作PCB板，通过将PCB板设置在石墨板与集流板之间实时采集阴极石墨板氧气流道的出口流道区域(S2)的分区平均电流密度s2以及氧气流道的入口流道区域(S1)的分区平均电流密度s1；

3)计算获得差异系数α，差异系数α的计算式为：

4)根据差异系数α分别与判定是否发生缺气的临界条件以及判定是否发生严重缺气的临界条件进行比较，完成诊断并作出预警。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，所述的步骤1)中，以阴极过量系数为2工况下的差异系数α₂作为判定是否发生缺气的临界条件。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，所述的步骤1)中，以阴极过量系数为1.5工况下的差异系数α_1.5作为判定是否发生严重缺气的临界条件。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，所述的步骤4)中，当在线得到的差异系数α大于α₂时，则返回步骤2)继续采集分区平均电流密度，当差异系数α小于α₂，且大于α_1.5时，则判定为燃料电池有初步缺气的倾向，当差异系数α小于α_1.5时，则判定为发生严重缺气。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，所述的步骤2)中，对石墨板端面进行开沟槽分区的具体步骤如下：

201)在燃料电池石墨板对应流道进出口区域的背面加工槽道，槽道宽度为1mm，深度为3mm；

202)在开槽区域内填充环氧树脂，填充时石墨板表面放置塑料膜，用以防止石墨表面被污染；

203)填充紧实后，放置在室温环境中固化24h，保证完全硬化后将石墨板背面除其他流道对应区域以外的部分全部铣去2mm。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，所述的步骤2)中，制作PCB板具体为：

PCB厚度为2mm，采用正反面布线，分别在入口流道区域(S1)和出口流道区域(S2)正反布置镀锡铜皮，两片铜皮经过0.1Ω电阻通过接线端子相连，电流采集线通过接线端子引出入口流道区域(S1)和出口流道区域(S2)的电流。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池单体缺气诊断方法，其特征在于，为避免PCB板的电流将铜线烧断，在PCB板布线时，铜厚采用0.07mm，走线1.5mm。