[发明专利]一种燃料电池阻抗参数测量方法、装置、设备和系统

权利要求书

1.一种燃料电池阻抗参数测量方法，其特征在于，包括：

向燃料电池注入阶跃电流信号；

获取所述阶跃电流信号注入过程中燃料电池响应的第一电压值、第二电压值、响应时间和所述响应时间对应的RC时间常数，所述第一电压值为所述阶跃电流信号注入时燃料电池的电压值，所述第二电压值为燃料电池中所述阶跃电流信号稳定后燃料电池响应的电压值，所述响应时间为所述第一电压值变化至所述第二电压值所需的时间；

基于所述第一电压值、所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的欧姆内阻值，所述欧姆内阻值为燃料电池等效内阻的电路模型中的欧姆内阻的阻值；

基于所述第一电压值、所述第二电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的极化内阻值，所述极化内阻值为所述电路模型中的极化内阻的阻值；

基于所述欧姆内阻值、所述极化内阻值、所述响应时间和所述RC时间常数确定燃料电池的双电层电容值，所述双电层电容值为所述电路模型中的双电层电容的电容值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电压值、所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的欧姆内阻值，包括：

基于确定所述欧姆内阻值，其中R_ohm为所述欧姆内阻值，Δi为所述阶跃电流信号的幅值，Δu₁为所述第一电压值与所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值的差值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电压值、所述第二电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的极化内阻值，包括：

基于确定所述极化内阻的阻值，其中R_ct为所述极化内阻值，Δu₂为所述第二电压值与所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值的差值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述欧姆内阻值、所述极化内阻值、所述响应时间和所述RC时间常数确定燃料电池的双电层电容值，包括：

基于确定所述双电层电容值，其中T_s为所述响应时间，R_ctC_dl为时间常数。

5.一种燃料电池阻抗参数测量装置，其特征在于，包括：

激励信号注入模块，用于向燃料电池注入阶跃电流激励信号；

读取模块，用于获取所述阶跃电流信号注入过程中燃料电池响应的第一电压值、第二电压值、响应时间和所述响应时间对应的RC时间常数，所述第一电压值为所述阶跃电流信号注入时燃料电池的电压值，所述第二电压值为燃料电池中所述阶跃电流信号稳定后燃料电池响应的电压值，所述响应时间为所述第一电压值变化至所述第二电压值所需的时间；

欧姆内阻计算模块，用于基于所述第一电压值、所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的欧姆内阻值，所述欧姆内阻值为燃料电池等效内阻的电路模型中的欧姆内阻的阻值；

极化内阻计算模块，用于基于所述第一电压值、所述第二电压值和所述阶跃电流信号的幅值确定燃料电池的极化内阻值，所述极化内阻值为所述电路模型中的极化内阻的阻值；以及

双电层电容计算模块，用于基于所述欧姆内阻值、所述极化内阻值、所述响应时间和所述RC时间常数确定燃料电池的双电层电容值，所述双电层电容值为所述电路模型中的双电层电容的电容值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述欧姆内阻计算模块基于确定所述欧姆内阻值，其中R_ohm为所述欧姆内阻值，Δi为所述阶跃电流信号的幅值，Δu₁为所述第一电压值与所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值的差值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述极化内阻计算模块基于确定所述极化内阻的阻值，其中R_ct为所述极化内阻值，Δu₂为所述第二电压值与所述阶跃电流信号未注入时燃料电池的电压值的差值。