[发明专利]燃料电池堆的膜失效和燃料电池系统构件缺陷的早期检测方法

权利要求书

1.一种用于检测燃料电池堆的燃料电池中可能的膜失效的方法，所述方法包括：

监测所述燃料电池堆中燃料电池的电压；

从所述燃料电池堆中燃料电池的电池电压识别最小电池电压；

确定所述燃料电池堆的电流密度；

通过所述最小电池电压和所述堆电流密度的代表值的相乘来计算乘法因子；以及

将所述乘法因子与阈值乘法因子相比较以确定可能的膜失效是否正在发生。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述最小电池电压和所述堆电流密度按比例调整在零和预定数之间以提供所述代表值，其中零代表最小电池电压和最小电流密度，并且所述预定数代表零电池电压和零堆电流密度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预定数是10。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述阈值乘法因子是30。

5.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述乘法因子包括：仅在所述最小电池电压小于预定最小电池电压并且所述堆电流密度小于预定最小堆电流密度时才计算所述乘法因子。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预定最小电池电压是667mV，并且所述预定最小堆电流密度是0.667A/cm²。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：如果所述乘法因子大于所述阈值乘法因子的次数超过所述乘法因子被计算的多次的预定次数，则确定膜失效正在发生。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在某一时间段内存储所有计算出的乘法因子中的最大乘法因子。

9.一种用于检测燃料电池堆的燃料电池中可能的膜失效的方法，所述方法包括：

监测所述燃料电池堆中燃料电池的电压；

从所述燃料电池堆中燃料电池的电池电压识别最小电池电压；

确定所述最小电池电压是否小于预定最小电池电压；

确定所述燃料电池堆的电流密度；

确定所述堆电流密度是否小于预定最小堆电流密度；

如果所述最小电池电压小于所述预定最小电池电压，则将所述最小电池电压按比例调整在0和10之间以提供最小电池电压比例因子，其中零代表所述预定最小电池电压，并且10代表零电池电压；

如果所述堆电流密度小于所述预定最小堆电流密度，则将所述堆电流密度按比例调整在0和10之间，其中零代表所述预定最小堆电流密度，并且10代表零堆电流密度；

计算乘法因子，所述乘法因子是所述最小电池电压比例因子乘以所述最小堆电流密度比例因子所得的积；

将所述乘法因子与阈值乘法因子相比较；以及

如果所述乘法因子大于所述乘法因子阈值，则确定膜失效可能正在发生。

10.一种用于检测燃料电池堆的燃料电池中可能的膜失效的系统，所述系统包括：

用于监测所述燃料电池堆中燃料电池的电压的装置；

用于从所述燃料电池堆中燃料电池的电池电压识别最小电池电压的装置；

用于确定所述燃料电池堆的堆电流密度的装置；

用于通过所述最小电池电压和所述堆电流密度的代表值的相乘来计算乘法因子的装置；

用于将所述乘法因子与阈值乘法因子相比较以确定可能的膜失效是否正在发生的装置；以及

用于在所述乘法因子大于所述阈值乘法因子的次数超过所述乘法因子被计算的多次的预定次数时确定膜失效正在发生的装置。