[发明专利]一种燃料电池系统控制方法及健康状态评价方法

说明书

本发明提供了一种燃料电池系统控制方法及健康状态评价方法，属于燃料电池系统领域。健康状态评价方法包括：若燃料电池系统自检异常则说明燃料电池系统故障；若自检正常，就控制燃料电池系统按与其当前所处的环境参数相匹配的控制参数运行，接着判断燃料电池单体电压是否异常，若异常，则判断单体电压异常的原因是否为巡检异常或燃料电池系统零部件异常，若是则说明燃料电池系统故障；若不是，就控制燃料电池系统按与当前燃料电池膜电极干/湿程度对应的最优控制参数运行设定时间T1后，判断燃料电池单体电压是否恢复正常，若未恢复则说明燃料电池系统故障；若恢复正常则说明燃料电池系统处于健康状态。该方法能够实时评价燃料电池系统的健康状态。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统控制方法及健康状态评价方法，属于燃料电池系统技术领域。

背景技术

质子交换膜燃料电池因其清洁、能量效率高等优点被广泛应用于燃料电池汽车领域。燃料电池系统在运行过程中，当运行条件(环境、操作条件、系统状态等)发生变化时，可能会导致燃料电池健康状态发生变化，长时间以非健康状态运行会导致燃料电池性能持续衰减，最终导致燃料电池系统受损，影响燃料电池使用寿命。因此开展燃料电池系统的健康状态实时评价研究，对提升燃料电池系统可靠性及耐久性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池系统健康状态评价方法，能够实时评价燃料电池系统的健康状态；本发明还提供一种燃料电池系统控制方法，能够实时评价燃料电池系统的健康状态，并根据燃料电池系统的健康状态优化燃料电池系统控制，提升燃料电池系统的可靠性及耐久性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池系统健康状态评价方法，该方法包括以下步骤：

(1)整车上电后，燃料电池系统自检，判断燃料电池系统自检是否异常，若自检异常，则说明燃料电池系统处于故障状态；

(2)若自检正常，就控制燃料电池系统按与其当前所处的环境参数相匹配的控制参数运行；

(3)通过监测燃料电池中所有电芯的单体电压，判断燃料电池单体电压是否异常，若异常，则判断燃料电池单体电压异常的原因是否为巡检异常或燃料电池系统零部件异常，若是，则说明燃料电池系统处于故障状态；若不是，就检测当前燃料电池膜电极交流阻抗值，根据当前燃料电池膜电极交流阻抗值确定当前燃料电池膜电极干/湿程度；

(4)根据当前燃料电池膜电极干/湿程度、事先制定的燃料电池膜电极干/湿程度和燃料电池系统控制参数的最优对应关系，得到当前燃料电池膜电极干/湿程度对应的最优燃料电池系统控制参数，并将燃料电池系统控制参数调整为该最优燃料电池系统控制参数；

(5)控制燃料电池系统按调整后的控制参数运行设定时间T1后，判断燃料电池单体电压是否恢复正常，若未恢复正常，则说明燃料电池系统处于故障状态；

(6)若燃料电池单体电压恢复正常，则说明燃料电池系统处于健康状态。

该燃料电池系统健康状态评价方法的有益效果是：通过实时监测燃料电池系统当前所处的环境参数、燃料电池中所有电芯的单体电压、燃料电池膜电极交流阻抗值及巡检、燃料电池系统零部件状态评估燃料电池系统健康状态(包括燃料电池系统自检是否异常、燃料电池单体电压是否异常、巡检异常、燃料电池系统零部件异常)，便于后续根据燃料电池系统健康状态优化燃料电池系统控制，可以提前识别燃料电池系统存在的风险并及时处理，有效提升燃料电池系统可靠性及耐久性。

本发明还提供了一种燃料电池系统健康状态评价方法，该方法包括以下步骤：

(1)整车上电后，燃料电池系统自检，判断燃料电池系统自检是否异常，若自检异常，则说明燃料电池系统处于故障状态；

(2)若自检正常，就控制燃料电池系统按与其当前所处的环境参数相匹配的控制参数运行；