[发明专利]一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法及装置

说明书

本发明公开了一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法及装置，其中，获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法，是通过检测尾气中的目标气体来判断质子交换膜燃料电池是否发生趋势，相对于现有技术中通过初始极化曲线与当前极化曲线的电压之差来判断衰减趋势的方式，一旦尾气中的目标气体的含量达到一定的值，则能够快速判断质子交换膜燃料电池发生衰减，同时将质子交换膜燃料电池的衰减趋势转化为通过目标气体的含量，实现了质子交换膜燃料电池的衰减趋势的快速判断。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法及装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池具有清洁、高效等众多优点，因而逐步被开发应用于氢能源汽车中。尽管如此，质子交换膜燃料电池还存在许多问题和挑战，包括质子交换膜燃料电池故障诊断、寿命预测和衰减趋势判定等。

质子交换膜燃料电池是由多个重复组件构成（包括膜、催化层、气体扩散层、双极板以及密封件），且内部工作环境十分苛刻（强酸性、高电势、高湿度和高温度等），因而无法避免的存在质子交换膜燃料电池性能的衰减，若未及时发现会造成质子交换膜燃料电池整体损坏，严重者甚至会危害到人身安全。

在现有质子交换膜燃料电池的性能研究中，主要通过初始极化曲线和当前极化曲线的电压之差来判定质子交换膜燃料电池的衰减趋势，极化曲线体现的电压为质子交换膜燃料电池的所有单体电池的平均电压，如果少量膜发生少量渗漏或者碳载体发生轻微腐蚀，初始极化曲线和当前极化曲线之间的电压之差几乎为零，此时不能判断质子交换膜燃料电池的衰减趋势，只有当电池的平均电压发生明显变化时，才能判断质子交换膜燃料电池的衰减趋势。

因此，如何快速准确判定质子交换膜燃料电池的衰减趋势备受关注。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法，以快速判定质子交换膜燃料电池的衰减趋势。本发明还提供了一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法，包括步骤：

1）获得质子交换膜燃料电池的工况；

2）根据所述工况，向所述质子交换膜燃料电池的特定入口通入特定气体；

3）获得所述质子交换膜燃料电池的特定出口的尾气中的目标气体的含量X1，根据X1获得所述质子交换膜燃料电池衰减趋势。

优选的，在上述获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法中，

当获得的工况为稳定运行工况时，所述特定入口包括所述质子交换膜燃料电池的阳极入口和所述质子交换膜燃料电池的阴极入口，

所述特定气体包括向所述阳极入口通入的氢气和向所述阴极入口通入的空气。

优选的，在上述获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法中，

所述特定出口为阴极出口，所述目标气体为COx。

优选的，在上述获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法中，

所述特定出口包括阳极出口和阴极出口，所述目标气体包括所述阳极出口的氮气和所述阴极出口的氢气。

优选的，在上述获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法中，

当获得的工况为静态工况时，所述特定入口为阳极入口，

所述特定气体为氮气，

所述特定出口为阴极出口，所述目标气体为氮气。

优选的，在上述获得质子交换膜燃料电池衰减趋势的方法中，