[发明专利]增湿器泄漏诊断方法及燃料电池系统

说明书

本发明提供一种增湿器泄漏诊断方法及燃料电池系统，诊断方法包括如下步骤：S1、燃料电池系统关机；S2、通过向燃料电池系统持续通入空气，实现对燃料电池系统进行吹扫操作，同时，燃料电池系统的尾端节气门保持设定开度；且在吹扫过程中对燃料电池系统的空气路单元进行检测；S3、根据检测结果得出空气路单元的实际等效节流流量；并根据实际等效节流流量判断出燃料电池系统中的增湿器的泄漏程度。本增湿器泄漏诊断方法及燃料电池系统，能更准确地诊断出增湿器的泄漏程度。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种增湿器泄漏诊断方法及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池中用到增湿器，有时增湿器会产生内部泄漏问题，其干侧气流有一部分直接泄漏到湿侧，而未流经电堆，导致流经电堆的空气量较少。当泄漏严重到一定程度后，会对燃料电池的运行产生较大的负面影响；具体地，将影响电堆空气路实际的过量系数和湿度，进而影响电堆的性能和寿命。实际的燃料电池系统中，难以在电堆入口安装流量传感器用于实际测量进入电堆的真实空气量。如果发生了增湿器内漏，系统将难以及时发现。且现有技术中也难以准确地诊断出增湿器的泄漏情况，进而难以准确地对流经电堆的空气量进行补偿。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种诊断准确性更高的增湿器泄漏诊断方法。

为实现上述目的，本发明提供一种增湿器泄漏诊断方法，包括如下步骤：

S1、燃料电池系统关机；

S2、通过向燃料电池系统持续通入空气，实现对燃料电池系统进行吹扫操作，同时，燃料电池系统的尾端节气门保持设定开度；且在吹扫过程中对燃料电池系统的空气路单元进行检测；

S3、根据检测结果得出空气路单元的实际等效节流流量；并根据实际等效节流流量判断出燃料电池系统中的增湿器的泄漏程度。

进一步地，所述步骤S2中，在吹扫过程中，需待空气路单元中的气压变化量小于或等于设定值后，再对空气路单元进行检测。

进一步地，所述空气路单元包括中冷空气路，所述增湿器的干入口通过中冷空气路与中冷器的出口相连通，所述步骤S2中，需待中冷空气路的气压变化量小于或等于设定值后，再对空气路单元进行检测。

进一步地，所述空气路单元包括干空气路，所述增湿器的干出口通过干空气路与电堆的入口相连通，所述步骤S2，需待干空气路的气压变化量小于或等于设定值后，再对空气路单元进行检测。

进一步地，所述步骤S2中，在吹扫过程中，需对流入燃料电池系统的空气流量进行检测，并记录为吹扫流量dM1；且需对流向燃料电池系统的电堆的空气压力进行检测，并记录为吹扫压力P1；还需对由燃料电池系统的中冷器流出、并流向电堆的空气温度进行检测，并记录为进气温度T1。

进一步地，所述步骤S2中，在完成吹扫过程中对燃料电池系统的空气路单元进行检测后，停止吹扫，直至停止吹扫时长达到设定时间后，再次对流向电堆的空气的压力进行检测，并记录为环境压力P2。

进一步地，所述步骤S3中，根据吹扫流量dM1、吹扫压力P1、环境压力P2、及进气温度T1计算出空气路单元的实际等效节流流量dM0，且实际等效节流流量dM0的计算公式如下：

dM0＝dM1*(P0/P1)*SQRT(T1/T0)/K(P2/P1)

其中，P0为基准压力，T0为基准温度，SQRT为开平方，K为和P2与P1的比值相关的节流系数。

进一步地，所述步骤S3中，将得到的实际等效节流流量dM0与基准等效节流流量dMst进行比较，判断增湿器的泄漏程度；基准等效节流流量dMst为增湿器处于正常运行状态下获得的等效节流流量值。