阴极侧堵水判断方法、电池、车辆、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电堆堵水判断技术领域，特别涉及一种阴极侧堵水判断方法、电池、车辆、设备及存储介质。


背景技术：

2.氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。反应过程中，会生产成水，需要进行排水，一般是燃料电池电堆连续进氢气和空气，定时进行排气(排放未反应的氢气和空气)，在排气过程，电堆内的水会随气体排出，当环境温度过低或零部件工作异常时，就容易导致堵水。
3.目前氢燃料电池车的常见故障之一就是单低，导致单低的其中一个重要原因，就是电堆堵水导致，进而导致单片电压偏低，影响发动机的性能，增加了整车的故障率，降低了车辆的可靠性。
4.针对市场车辆堵水单低问题，现有技术的解决途径为：先将电堆从发动机上拆除，再进行修复，但修复的时间、物力与人力的成本都较高，不便于实施。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在电堆堵水而造成单低的问题，本发明提供了一种用于电堆的阴极侧堵水判断方法、电池、车辆、设备及存储介质。
6.本发明的技术方案如下：
7.本发明提供了一种阴极侧堵水判断方法，在启机阶段：
8.s1：当燃料电池发生单低时，判断平均单片电压与最低单片电压的差值是否大于等于第一预设值时；
9.s2：当开启尾排阀时，判断对应最低单片电压提升幅度是否小于等于第二预设值；
10.s3：当提升空气流量第三预设值时，判断对应最低单片电压提升幅度是否大于等于第四预设值；
11.s4：当电密为第五预设值时，判断空气侧流阻是否提升第六预设值；
12.s5：若对s1-s4的判断结果均为肯定，即判定电堆阴极侧存在堵水。
13.进一步地，若对s1-s4的判断结果中，存在至少有一项为否定时，即判定电堆阴极侧不存在堵水。
14.进一步地，所述第一预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
15.进一步地，所述第二预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
16.进一步地，所述第四预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
17.进一步地，所述第三预设值为百分比值，所述第三预设值小于50％。
18.本发明提供了一种燃料电池，包括电堆，所述电堆根据上述任意一项实施例中的所述阴极侧堵水判断方法运行。
19.本发明提供了一种车辆，所述车辆包括上述实施例中的燃料电池。
20.本发明还提供了一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述任意一项所述阴极侧堵水判断方法。
21.本发明又提供了一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述阴极侧堵水判断方法。
22.本发明的有益效果至少包括以下部分：
23.通过后台数据进行定位分析，基于阴极堵水发生的机理和市场车辆运行经验，对bop相关数据进行调整，观察对应单低片电压的变化，即可进行判断，快速、简便的解决电堆阴极侧堵水的检测，提升了车辆的可靠性和安全性。
附图说明
24.图1为本发明的具体实施方式的一种阴极侧堵水判断方法的逻辑框图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例一
27.结合图1所示，本发明提供了一种阴极侧堵水判断方法，在启机阶段：
28.s1：当燃料电池发生单低时，判断平均单片电压与最低单片电压的差值是否大于等于第一预设值a时，即v平均-v单低片≥a，a为第一预设值；
29.s2：当开启尾排阀时，判断对应最低单片电压提升幅度是否小于等于第二预设值b，b为第二预设值；
30.s3：当提升空气流量第三预设值c时，判断对应最低单片电压提升幅度是否大于等于第四预设值d；
31.所述第三预设值为百分比值，即c＜50％，c为第三预设值；
32.s4：当电密为第五预设值e时，判断空气侧流阻是否提升第六预设值f；
33.s5：若对s1-s4的判断结果均为肯定，即判定电堆阴极侧存在堵水。
34.进一步地，若对s1-s4的判断结果中，存在至少有一项为否定时，即判定电堆阴极侧不存在堵水。
35.进一步地，所述a小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
36.进一步地，所述b小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
37.进一步地，所述d小于等于ocv状态下的平均单片电压值。
38.实施例二
39.一种燃料电池，包括电堆，所述电堆根据上述任意一项实施例中的所述阴极侧堵水判断方法运行。
40.实施例三
41.一种车辆，所述车辆包括上述实施例中的燃料电池。
42.实施例四
43.一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述任意一项所述阴极侧堵水判断方法。
44.实施例五
45.一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述阴极侧堵水判断方法。
46.单低指的是燃料电池电堆中的一片或个别片电压明显低于平均电压的现象。
47.堵水指的是电堆中的某一区域水分含量过多，未能及时排出，导致水的聚集，进而影响到正常的催化反应。
48.本发明针对市场上车辆堵水单低问题，提出了本方案的解决途径，无需对电堆进行拆解，通过后台数据进行定位分析，基于阴极堵水发生的机理和市场车辆运行经验，对bop相关数据进行调整，观察对应单低片电压的变化，即可进行判断，快速、简便的解决电堆阴极侧堵水的检测，提升了车辆的可靠性和安全性。
49.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：在启机阶段：s1：当燃料电池发生单低时，判断平均单片电压与最低单片电压的差值是否大于等于第一预设值时；s2：当开启尾排阀时，判断对应最低单片电压提升幅度是否小于等于第二预设值；s3：当提升空气流量第三预设值时，判断对应最低单片电压提升幅度是否大于等于第四预设值；s4：当电密为第五预设值时，判断空气侧流阻是否提升第六预设值；s5：若对s1-s4的判断结果均为肯定，即判定电堆阴极侧存在堵水。2.根据权利要求1所述的一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：若对s1-s4的判断结果中，存在至少有一项为否定时，即判定电堆阴极侧不存在堵水。3.根据权利要求1所述的一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：所述第一预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。4.根据权利要求1所述的一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：所述第二预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。5.根据权利要求1所述的一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：所述第四预设值小于等于ocv状态下的平均单片电压值。6.根据权利要求1所述的一种阴极侧堵水判断方法，其特征在于：所述第三预设值为百分比值，所述第三预设值小于50％。7.一种燃料电池，包括电堆，其特征在于：所述电堆根据权利要求1-6任意一项的所述阴极侧堵水判断方法运行。8.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括权利要求7所述的燃料电池。9.一种电子设备，至少包括存储器、处理器，其特征在于：所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1-6任意一项所述阴极侧堵水判断方法。10.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任意一项所述阴极侧堵水判断方法。

技术总结
本发明涉及电堆堵水判断技术领域，公开了一种阴极侧堵水判断方法、电池、车辆、设备及存储介质，在启机阶段：S1：当燃料电池发生单低时，判断平均单片电压与最低单片电压的差值是否大于等于第一预设值时；S2：当开启尾排阀时，判断对应最低单片电压提升幅度是否小于等于第二预设值；S3：当提升空气流量第三预设值时，判断对应最低单片电压提升幅度是否大于等于第四预设值；S4：当电密为第五预设值时，判断空气侧流阻是否提升第六预设值；S5：若对S1-S4的判断结果均为肯定，即判定电堆阴极侧存在堵水。通过后台数据进行定位分析，基于阴极堵水发生的机理和市场车辆运行经验，对BOP相关数据进行调整，观察对应单低片电压的变化，即可进行判断。进行判断。进行判断。


技术研发人员：张岩 徐云飞 李飞强 张国强
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2023/10/8