[发明专利]防冻液污染单片性能恢复方法、控制方法、介质及设备

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种防冻液污染单片性能恢复方法、控制方法、介质及设备，本发明通过防冻液污染单片性能恢复方法，防冻液污染的燃料电池从启动到加载至相同工况点所需时长减少80％，可输出的最大电流提高2.6倍；在保证不对燃料电池造成不可逆损伤的前提下，改变燃料电池的输出功率和单低故障的关机阈值，通过燃料电池运行时的产水对防冻液污染区域进行净化，从而有效缓解单片性能的恢复，可使燃料电池正常响应目标功率，降低燃料电池系统重启频次。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种防冻液污染单片性能恢复方法、控制方法、介质及设备。

背景技术

燃料电池是一种将外部供应的燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的发电装置；防冻液主要用来作为冷却剂使燃料电池处在适宜的温度区间内，使燃料电池在最佳状态下工作。

燃料电池运行过程中，电堆内部可能会出现防冻液渗漏，污染质子交换膜，引起单片性能衰减，造成系统故障率增高，影响燃料电池使用寿命。

发生防冻液污染的燃料电池系统，易出现单片电压低故障，造成燃料电池无法正常加载至目标工况点或发生频繁重启，影响燃料电池系统的正常使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在保证不对燃料电池造成不可逆损伤的前提下，改变燃料电池的输出功率和单低故障的关机阈值，通过燃料电池运行时的产水对防冻液污染区域进行净化，从而有效缓解单片性能的恢复的防冻液污染单片性能恢复方法、控制方法、介质及设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

一种防冻液污染单片性能恢复方法，包括

判断最低单片电压V，若V1＜V＜V2，则系统执行输出电流进行降载，降至当前电流的一半，降载完成后重新判断；若V＜V1，则恢复失败；若V＞V2，且在t1内V不断上升，若在t1内升至V3及以上，则进行加载；

当电流加载至I1时停止，并在该工况点持续运行t1，并判断最低单片电压：若V4＜V＜V5，则开始加载至I2，I1至I2加载过程中，同时判断加载过程总时长是否大于t2、V是否大于V1小于V3，若二者满足任意一个，则降载至I1；若二者均不满足，则待加载至I2后，进行最低单片电压判断，若V＞V5，则恢复成功，若V≤V5，则进行整个恢复过程的累计时长判断，若累计时长＞t3，则认为单片性能恢复失败；若累计时长＜t3，则重新判断在V在t1内是否升至V3及以上。

优选地，若第一次加载至I1时，则无运行时长限制，直接进行最低单片电压V判断，第二次加载至I1时，需在此点持续运行t1后再进行最低单片电压V判断。

优选地，加载至I2过程中，保证最低单片电压V高于V6；若低于V6，保持当前工况点，待V＞V6，继续加载至I2，当该加载过程时长为t2时，停止加载，降载至I1。

优选地，所述V1为单片反极的保护阈值，所述V3、V4、V5、V6根据系统控制故障阈值进行设定。

优选地，所述t3为30min。

优选地，V在t1内升至V3及以上，则进行加载，加载速率设为aA/s；

加载至I2的限制加载速率为aA/s。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：

一种防冻液污染单片性能恢复控制方法，包括

系统开机，加载目标功率获取系统当前运行工况点及各个单片电压；判断系统是否已加载至目标工况点或最低单片电压是否小于故障阈值，若无法加载至目标工况点或最低单片电压小于故障阈值，则进入单片恢复模式，所述单片恢复模式执行上述的防冻液污染单片性能恢复方法；