[发明专利]燃料电池堆膜电极参数检测方法和检测装置

权利要求书

1.一种燃料电池堆膜电极参数检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在氢气和空气分别充入待测燃料电池堆的膜电极两侧后，将所述氢气和所述空气的进出口封死，并将待测燃料电池堆的负载的电压降低至目标电压；

通过恒流电源给所述待测燃料电池堆进行恒定电流充电，并采集经所述待测燃料电池堆的电流和各单片或者两片邻近的电池组的电压，并在所述电压满足预设条件后，停止充电；以及

根据所述各片或者两片邻近的电池组的电压得到燃料电池堆膜电极参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各单片或者两片邻近的电池组的电压得到燃料电池堆膜电极参数，包括：

检测得到每一片电池的电压从最低端上升到满足所述预设条件的所需时间，若所述所需时间小于预设时间，则降低充电电流，直至得到至少五个恒定电流下的各单片燃料电池的电压数据；

改变所述恒定电流五次或五次以上，直至得到五组或者五次以上恒定电流下的各节燃料电池电压数据；

对所述五个或五次以上恒定电流下测量的每节燃料电池电压变化过程进行关于时间的微分，确定所述，每节燃料电池在对应电压下对应五个或多个恒定电流充电中的电压变化率；

根据所述恒定电流和所述电压变化率得到所述每节节燃料电池膜电极的氢渗透电流；

绘制所述每节燃料电池对应的关系曲线，并对所述关系曲线进行积分，得催化剂脱氢对应电荷量，以得所述每节燃料电池膜电极催化剂有效活性面积；

从起始充电区得到电压阶跃变化值，以得到所述每节燃料电池欧姆性阻抗R；

获取所述待测燃料电池堆各节燃料电池膜电极状况参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关系曲线的积分公式为：

其中，C_dl为该节燃料电池膜电极双电层电容，为所述关系曲线的最低点，V为电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述有效活性面积的计算公式为：

其中，Q_Pt为催化剂脱氢对应电荷量，q代表单位面积催化剂所带电量，W_Pt为铂载量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待测燃料电池堆的负载的电压降低至目标电压，包括：

降低负载电压按照0.5×NV、0.2×NV、0.1×NV、0.05×NV的顺序依次实施其中，N为燃料电池堆电池片数。

6.一种燃料电池堆膜电极参数检测装置，其特征在于，包括：

实施模块，用于在氢气和空气分别充入待测燃料电池堆的膜电极两侧后，将所述氢气和所述空气的进出口封死，并将待测燃料电池堆的负载的电压降低至目标电压；

采集模块，用于通过恒流电源给所述待测燃料电池堆进行恒定电流充电，并采集经所述待测燃料电池堆的电流和各单片或者两片邻近的电池组的电压，并在所述电压满足预设条件后，停止充电；以及

处理模块，用于根据所述各片或者两片邻近的电池组的电压得到燃料电池堆膜电极参数。