[发明专利]一种用于氢燃料电池排水排气装置的故障诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于氢燃料电池排水排气装置的故障诊断方法，包括：构建MAP图；采集氢喷参数；氢喷参数包括氢喷进口压力P₀、氢喷出口压力P₁、氢喷占空比、电堆输出电流I；根据氢喷参数查找MAP图，得到标准流量Q₀；根据电堆输出电流I获得实际消耗流量Q₁；判断标准流量Q₀是否大于实际消耗流量Q₁，若是，输出排氢阀状态正常，否则，输出排氢阀状态异常。通过本发明的技术方案，可实现在水淹发生之前及时预警，防患于未然，避免因频繁发生水淹现象而对氢燃料电池本身产生损害；通过对于氢喷占空比的调整，快速构建MAP图，构建与使用成本更低，部署速度更快；更为精准的判断出标准流量与实际消耗流量的真实关系，进而提高判断的准确性。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池系统，特别涉及一种用于氢燃料电池排水排气装置的故障诊断方法及系统。

背景技术

近年来，在全球响应节能减排、使用清洁能源的大背景下，主要国家及地区对氢能的开发和利用越来越重视，逐步将氢能列入相关发展战略及产业政策中，燃料电池汽车产业作为其主要载体得到了极大关注。

燃料电池氢气模块主要部件包括：氢气供给系统、氢气回流系统、排水排气系统等；排水排气装置主要用于排除堆内多余的N2、液态水，同时也会附带部分水蒸气和氢气；作为燃料电池中的执行部件，是通过控制器直接发送驱动信号进行调控，无信号反馈功能，所以对于其在系统运行中的故障无法进行实时监测。

在传统技术中，一般是通过电堆的性能变化来判断部件是否有故障，对于排水排气装置，则是只有当电堆的性能故障时，才能判断出排水排气装置出现了故障，当出现水淹现象时，由于水淹，故会导致电堆的性能出现波动，从而判断出排水排气装置出现了故障，但是这种方式的缺点是不能提前判断部件故障，其只能在水淹已经发生的情况下才能检测到发生了水淹，如果电堆经常性的发生水淹，会导致电堆的性能下降，寿命降低。

发明内容

为解决传统技术中只能在发生了水淹现象之后，才能判断出排水排气装置出现了故障，即只能解决于已然而不能防患于未然的技术问题，本发明提供一种用于氢燃料电池排水排气装置的故障诊断方法，包括：

构建MAP图；采集氢喷参数；所述氢喷参数包括氢喷进口压力P₀、氢喷出口压力P₁、氢喷占空比、电堆输出电流I；

根据所述氢喷参数查找所述MAP图，得到标准流量Q₀；

根据所述电堆输出电流I获得实际消耗流量Q₁；

判断所述标准流量Q0是否大于所述实际消耗流量Q1，若是，输出排氢阀状态正常，否则，输出排氢阀状态异常。

本技术方案通过使用氢喷参数进行MAP图查表，简单迅速地实现了理论氢气消耗量与实际氢气消耗量的比较，从而判断电堆发电过程中是否产生了过多的水，是否会产生水淹现象，相对于传统的在发生水淹之后对电堆性能产生损害，通过电堆性能来判断是否真的发生水淹，即处理于已然的技术方案，可以在水淹发生之前及时预警，防患于未然，避免因频繁发生水淹现象而对氢燃料电池本身产生损害。

优选地，所述构建MAP图包括：采集MAP图构建参数；所述MAP图构建参数包括氢喷进口压力P0、氢喷出口压力P1、氢喷占空比、流量Q；

调节所述氢喷占空比后继续采集所述MAP图构建参数；

根据所述MAP图构建参数构建所述MAP图。

在本优选的技术方案中，根据功率控制的档位，分别将氢喷占空比设置为相应的档位，从而构建对应的MAP图曲线，从而实现了对于每一个档位的MAP图曲线的构建。

进一步优选地，所述MAP图构建参数还包括：MAP图氢喷进口温度T₀；