[发明专利]燃料电池寿命预测方法、燃料电池系统、车辆和存储介质

说明书

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种燃料电池寿命预测方法、燃料电池系统、车辆和存储介质，所述方法包括串漏量采集程序，获取电堆的温度、水含量，并根据标准曲线为参照获取修正系数，根据串漏量修正公式获得参考温度和水含量下的串漏指标通过串漏指标与全生命的寿命指标标准曲线进行对比获得寿命信息；本发明利用燃料电池寿命预测方法可以实现对燃料电池寿命的在线估计，无需介入电堆结构，也无需添加结构，使用现有的结构就能够实现监控，并且通过将检测过程融合到开机过程中，在不影响驾驶员使用体验的前提下，实现了对寿命的在线跟踪和记录，为后续的维修保养、策略优化改进等提供了准确的寿命信息。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种燃料电池寿命预测方法、燃料电池系统、车辆和存储介质。

背景技术

质子交换膜燃料电池的工作原理是氢气和氧气发生电化学反应，生成水的同时输出电能，由于燃料电池单体的电压通常小于1V，在实际应用时，需要将上百片单体串联组成燃料电池电堆，并匹配相应的外围附件，构成燃料电池系统。

燃料电池系统寿命是阻碍其商业化的瓶颈之一。其中，氢空串漏量是评估质子交换膜寿命的关键指标，由于燃料电池内部环境复杂，质子交换膜容易受到干湿交变、应力循环、自由基攻击等物理、化学因素的影响，是电堆寿命的薄弱环节，因此实现其寿命的在线估计，通过必要的控制策略优化等手段改善其工作环境是延长寿命的重要方法。

现有方案通常是利用皂泡流量计离线检测电堆的氢空串漏量，或者借助于恒流充电等方法测量其漏氢电流，或者拆解电堆后测量膜的厚度进行评估。

现有技术大多是离线测试的方法，而且借助于专用设备，当燃料电池车辆交付客户后，无法实现对其的在线检测，导致无法及时对其进行有效的干预措施，包含维修保养、改进控制策略等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种实现燃料电池串漏量在线监测进而实现燃料燃料电池寿命预测的燃料电池寿命预测方法、燃料电池系统、车辆和存储介质。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

一种燃料电池寿命预测方法，包括

串漏量采集程序，记录采集程序所需等待时间t、氢腔压力下降值ΔP；

获取电堆的温度和水含量，并根据温度-水含量-串漏量修正系数的标准曲线为参照获取修正系数C，

根据串漏量修正公式：

获得参考温度和水含量下的串漏指标ΔP_ref，通过串漏指标ΔP_ref与全生命的寿命指标标准曲线进行对比获得寿命信息；

进行有效性评估，若有效则将寿命信息进行记录。

优选的，执行所述串漏量采集程序时，所述电堆不施加电流，电压小于0.1V。

优选的，执行所述串漏量采集程序时，所述氢腔内的氢气浓度大于70％。

优选的，获取高频阻抗，通过高频阻抗-温度-水含量的对应关系查表获得水含量。

优选的，所述高频阻抗选择电堆刚开始加载电流时的测量值；所述加载电流在开机操作完成后执行。

优选的，根据所述氢腔压力下降值ΔP与Fick第一定律获得串漏量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

一种燃料电池系统，包括燃料电池和云端，所述燃料电池包括控制装置，所述控制装置执行上述的燃料电池寿命预测方法；

将方法获得的有效的寿命信息上传至云端。