[发明专利]一种用于燃料电池的缺气检测装置及缺气检测方法

摘要

本发明涉及一种用于燃料电池的缺气检测装置及缺气检测方法，装置包括电压巡检系统以及与电压巡检系统电连接的控制器，电压巡检系统分别与每个燃料电池单体的阳极进气端、阴极进气端电连接；检测时，利用电压巡检系统分别检测每个燃料电池单体的阳极进气端、阴极进气端的电压，并计算每个燃料电池单体的阳极进气端与阴极进气端的电压差，即可根据电压差判断缺气故障类型。与现有技术相比，本发明利用电压巡检系统采集每一个燃料电池单体两端的电压，通过对电压信号进行分析，监控燃料电池的工作状态，不仅能够及时检测出缺气故障的发生位置，还能够准确判断出阳极缺气或阴极缺气，简便快捷，可靠性好。 1

主权项

1.一种用于燃料电池的缺气检测装置，燃料电池包括电堆以及分别设置在电堆两端的阳极进气流道(1)、阴极进气流道(2)，所述的电堆包括多个依次堆叠而成的燃料电池单体(3)，所述的燃料电池单体(3)的两端分别设有与阳极进气流道(1)相连通的阳极进气端(4)、与阴极进气流道(2)相连通的阴极进气端(5)，其特征在于，所述的装置包括电压巡检系统以及与电压巡检系统电连接的控制器(10)，所述的电压巡检系统分别与每个燃料电池单体(3)的阳极进气端(4)、阴极进气端(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，所述的阳极进气端(4)处设有第一电压采样点，所述的阴极进气端(5)设有第二电压采样点，所述的电压巡检系统分别与第一电压采样点、第二电压采样点电连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，所述的电压巡检系统包括分别与控制器电连接的第一电压巡检仪(6)、第二电压巡检仪(7)，所述的第一电压巡检仪(6)与第一电压采样点电连接，所述的第二电压巡检仪(7)与第二电压采样点电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，所述的第一电压采样点处设有第一电压传感器，该第一电压传感器与第一电压巡检仪(6)电连接，所述的第二电压采样点处设有第二电压传感器，该第二电压传感器与第二电压巡检仪(7)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，所述的燃料电池单体(3)包括阳极板及阴极板，所述的第一电压传感器与阳极板、阴极板的一端电连接，所述的第二电压传感器与阳极板、阴极板的另一端电连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，该装置还包括与控制器(10)电连接的报警器(8)。

7.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的缺气检测装置，其特征在于，该装置还包括与控制器(10)电连接的显示器(9)。

8.一种基于如权利要求1至7任一项所述的缺气检测装置的缺气检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)对多个燃料电池单体(3)依次编号，分别为1‑n，其中，n为燃料电池单体(3)的总个数；

2)电压巡检系统分别检测每个燃料电池单体(3)的阳极进气端(4)、阴极进气端(5)的电压，分别为U_1,i、U_2,i，其中，i＝1‑n，并将电压信息传送至控制器(10)；

3)计算每个燃料电池单体(3)的阳极进气端(4)与阴极进气端(5)的电压差U_1,i‑U_2,i；

4)根据U_1,i‑U_2,i判断缺气故障类型。

9.根据权利要求8所述的一种基于缺气检测装置的缺气检测方法，其特征在于，步骤4)中，所述的缺气故障类型为无缺气故障、阳极缺气或阴极缺气中的一种。

10.根据权利要求9所述的一种基于缺气检测装置的缺气检测方法，其特征在于，判断缺气故障类型的方法为：若第k个燃料电池单体(3)的U_1,k‑U_2,k的正负号与其它燃料电池单体(3)的U_1,i‑U_2,i的正负号相反，则发生缺气故障的燃料电池单体(3)的编号为k；若U_1,k‑U_2,k＞0，则为阳极缺气；若U_1,k‑U_2,k＜0，则为阴极缺气。