[发明专利]一种质子交换膜燃料电池及其水状态监测方法和装置

说明书

本申请公开了一种质子交换膜燃料电池的水状态监测方法和装置，该方法和装置应用于基于氢燃料的质子交换膜燃料电池，具体为获取质子交换膜燃料电池的多个运行参数；用基于LSTM网络的水状态监测模型对多个运行参数进行处理，得到质子交互膜燃料电池的电堆的水状态参数。通过本方案可以实时得到反映电堆的水状态的水状态参数，从而能够根据水状态参数对电堆进行管理，保证了电堆的良好运行。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种质子交换膜燃料电池及其水状态监测方法和装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池技术因具有启动快、效率高、温度低、功率密度高、运行平稳、使用纯氢时不会造成环境污染等优点得到日益广泛的应用，随着环境污染与全球气候变暖问题的日益严重，作为一种汽车动力系统解决方案因其环保优点而日益受到关注。

质子交换膜燃料电池系统目前主要以氢作为燃料，该系统的核心为基于氢燃料的电堆，电堆的正常工作的需要适中的湿度范围，所以良好的水管理是实现电堆正常工作的保证，且能够提升质子交换膜燃料电池可靠性与耐久性。而实现良好的水管理必须对电堆的水状态进行有效的实时监测，以便根据水状态参数对电堆进行管理，保证电堆的良好运行。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种质子交换膜燃料电池及其水状态监测方法和装置，用于对基于氢燃料的质子交换膜燃料电池的电堆的水状态进行监测，以便根据水状态对电堆实现管理，保证电堆的良好运行。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种水状态监测方法，应用于基于氢燃料的质子交换膜燃料电池，所述水状态监测方法包括步骤：

获取质子交换膜燃料电池的多个运行参数；

用基于LSTM网络的水状态监测模型对所述多个运行参数进行处理，得到所述质子交互膜燃料电池的电堆的水状态参数。

可选的，所述多个运行参数包括所述电堆的运行参数和所述质子交换膜燃料电池的辅助系统的状态参数。

可选的，所述状态参数至少包括所述电堆的氢循环泵的DC侧电流。

可选的，还包括步骤：

基于反向传播算法对预先构建的LSTM网络进行训练，得到所述水状态监测模型。

一种水状态监测装置，应用于基于氢燃料的质子交换膜燃料电池，所述水状态监测装置包括：

参数采集模块，被配置为获取质子交换膜燃料电池的多个运行参数；

数据处理模块，被配置为用基于LSTM网络的水状态监测模型对所述多个运行参数进行处理，输出所述质子交互膜燃料电池的电堆的水状态参数。

可选的，所述多个运行参数包括所述电堆的运行参数和所述质子交换膜燃料电池的辅助系统的状态参数。

可选的，所述状态参数至少包括所述电堆的氢循环泵的DC侧电流。

可选的，还包括：

模型训练模块，被配置为基于反向传播算法对预先构建的LSTM网络进行训练，得到所述水状态监测模型。

一种质子交换膜燃料电池，包括电堆和辅助系统，还包括如上所述的水状态监测装置。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种质子交换膜燃料电池的水状态监测方法和装置，该方法和装置应用于基于氢燃料的质子交换膜燃料电池，具体为获取质子交换膜燃料电池的多个运行参数；用基于LSTM网络的水状态监测模型对多个运行参数进行处理，得到质子交互膜燃料电池的电堆的水状态参数。通过本方案可以实时得到反映电堆的水状态的水状态参数，从而能够根据水状态参数对电堆进行管理，保证了电堆的良好运行。

附图说明