[发明专利]一种燃料电池健康度的诊断装置及其诊断方法

权利要求书

1.一种燃料电池健康度的诊断装置，其特征在于，所述诊断装置包括：

检测模块，所述检测模块用于检测燃料电池排水中的离子释放率，所述离子包括氟离子、硫酸根离子、铱离子、铁离子和铂离子中的一种或至少两种的组合；

分析模块，所述分析模块用于接收检测模块的检测信号，并根据衰减模型分析计算得到质子交换膜的衰减率和衰减厚度，所述衰减模型通过离子释放率、质子交换膜的衰减率和衰减厚度的参数模拟得到；

输出模块，所述输出模块用于接收分析模块的计算结果，并输出燃料电池的健康度。

2.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述衰减模型的建立方法包括：

检测燃料电池的衰减参数和质子交换膜的厚度，以及燃料电池排水中的离子释放率，计算燃料电池中质子交换膜的衰减厚度、衰减参数衰减率和离子释放率，得到所述的衰减模型。

3.根据权利要求2所述的诊断装置，其特征在于，所述衰减参数包括开路电压、平均电压、欧姆电阻、氢气渗透率、高频阻抗和短路电阻中的一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求2或3所述的诊断装置，其特征在于，所述衰减参数为平均电压，所述衰减模型的建立方式包括：检测燃料电池的排水离子释放率、平均电压和质子交换膜厚度，计算平均电压衰减率与离子释放率的第一模型，以及质子交换膜衰减厚度与平均电压衰减率的第二模型，得到所述的衰减模型。

5.根据权利要求2-4任一项所述的诊断装置，其特征在于，所述衰减参数为平均电压的衰减模型包括：

第一模型包括A₁＝C₁B³-C₂B²+C₃B-C₀，A₂＝C₄S³-C₅S²+C₆S-C₇，A₃＝C₈ln(F)-C₉，A₄＝-C₁₀P²+C₁₁P-C₁₂，A₅＝C₁₃I⁴-C₁₄I³-C₁₅I²+C₁₆I-C₁₇，A＝A₁+A₂+A₃+A₄+A₅，第二模型包括D＝k×D₀×A；

其中，D₀为质子交换膜初始厚度，D为质子交换膜的衰减厚度，A为平均电压衰减率，A₁为氟离子平均电压衰减率，B为氟离子释放率，A₂为硫酸根离子平均电压衰减率，S为硫酸根离子释放率，A₃为铁离子平均电压衰减率，F为铁离子释放率，A₄为铂离子平均电压衰减率，P为铂离子释放率，A₅为铱离子平均电压衰减率，I为铱离子释放率，C₀、C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇、C₈、C₉、C₁₀、C₁₁、C₁₂、C₁₃、C₁₄、C₁₅、C₁₆和C₁₇分别为第一模型的模型系数，k为第二模型的模型系数。