电堆异常类型确定方法、装置、燃料电池系统及存储介质与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种电堆异常类型确定方法、装置、燃料电池系统及存储介质。

背景技术：

1、质子交换膜燃料电池作为零排放清洁能源受到越来越多的关注，而电堆作为质子交换膜燃料电池的核心部件主要由歧管模块、端板(阴极+阳极)、集流板(阴极+阳极)、绝缘板(阴极+阳极)、双极板、膜电极、电堆封装结构等构成，端板主要起到支撑电堆部件，控制接触压力、构建封装结构的作用；而在电堆使用过程中需要实时监控燃料电池电堆状态，在电堆出现膜干、水淹、氧饥饿等故障时及时进行干预，以此来延长电堆使用寿命同时提高电堆稳定性。当电堆出现膜干、水淹、氧饥饿等故障时，电堆三腔进出口(空气入口、空气出口、氢气入口、氢气出口、冷却液入口、冷却液出口)的温度压力以及整堆的长度都会受到不同程度的影响。

2、目前，在质子交换膜燃料电池电堆压力调整方面多采用碟形弹簧叠合的方式平衡电堆内部由于热胀冷缩及工况改变引起的电堆内部压力的变化；但存在的主要问题是碟形弹簧只能调整其堆叠方向的位移(如z向)，对于另外两个方向(如x、y向)发生的位移无法平衡，以致于无法准确监测电堆运行状况数据，从而导致对电堆故障诊断效率低下。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电堆异常类型确定方法、装置、燃料电池系统及存储介质，以提供一种基于新端板结构对电堆进行故障诊断的方法，有效提高电堆故障诊断效率。

2、根据本发明的一方面，提供了一种电堆异常类型确定方法，所述电堆包括第一类检测器的端板，所述端板集成有包括套环和套杆的轴承，所述套环内设置有第二类检测器，所述套环和所述套杆通过转子连接，所述转子移动具有任意向性，所述方法包括：

3、通过所述第一类检测器检测所述电堆的三腔口的实时温度值和实时压力值，并通过所述第二类检测器检测所述套杆的实时位移；

4、将所述实时温度值、所述实时压力值和所述实时位移输入预设异常类型识别模型，确定所述电堆的当前异常状态类型。

5、根据本发明的另一方面，提供了一种电堆异常类型确定装置，所述电堆包括第一类检测器和端板，所述端板集成有包括套环和套杆的轴承，所述套环内设置有第二类检测器，所述套环和所述套杆通过转子连接，所述转子移动具有任意向性，所述装置包括：

6、实时数据检测模块，用于通过所述第一类检测器检测所述电堆的三腔口的实时温度值和实时压力值，并通过所述第二类检测器检测所述套杆的实时位移；

7、当前异常状态类型确定模块，用于将所述实时温度值、所述实时压力值和所述实时位移输入预设异常类型识别模型，确定所述电堆的当前异常状态类型。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：

9、至少一个处理器；以及

10、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

11、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电堆异常类型确定方法。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电堆异常类型确定方法。

13、本发明实施例的技术方案，电堆包括第一类检测器和端板，端板集成有包括套环和套杆的轴承，套环内设置有第二类检测器，套环和套杆通过转子连接，转子的移动具有任意向性，通过第一类检测器检测电堆三腔口的实时温度值和实时压力值，并通过第二类检测器检测套杆的实时位移；将实时温度值、实时压力值和实时位移输入预设异常类型识别模型，确定电堆的当前异常状态类型的技术手段，解决了目前碟形弹簧只能改善电堆某一方向位置浮动，导致无法准确监测电堆运行状况数据以致于对电堆故障诊断效率低下的问题，提供一种基于新端板结构对电堆进行故障诊断的方法，有效提高电堆故障诊断效率。

14、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种电堆异常类型确定方法，其特征在于，所述电堆包括第一类检测器和端板，所述端板集成有包括套环和套杆的轴承，所述套环内设置有第二类检测器，所述套环和所述套杆通过转子连接，所述转子的移动具有任意向性，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述套环内表面均匀设置有目标数量的凹槽，每个所述凹槽内部设置固定弹性器件以连接转子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述套杆表面设置有与各所述凹槽对应的半球孔，所述半球孔用于固定所述转子以连接所述套环。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述第一类检测器检测所述电堆的三腔口的实时温度值和实时压力值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设异常类型识别模型通过以下方式获得：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取至少一组样本数据，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述电堆的当前异常状态类型之后，还包括：

8.一种电堆异常类型确定装置，其特征在于，所述电堆包括第一类检测器的端板，所述端板集成有包括套环和套杆的轴承，所述套环内设置有第二类检测器，所述套环和所述套杆通过转子连接，所述转子移动具有任意向性，所述装置包括：

9.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的电堆异常类型确定方法。

技术总结
本发明公开了一种电堆异常类型确定方法、装置、燃料电池系统及存储介质。该方法的电堆包括第一类检测器和端板，端板集成有包括套环和套杆的轴承，套环内设置有第二类检测器，套环和套杆通过转子连接，转子的移动具有任意向性，通过第一类检测器检测电堆三腔口的实时温度值和实时压力值，并通过第二类检测器检测套杆的实时位移；将实时温度值、实时压力值和实时位移输入预设异常类型识别模型，确定电堆的当前异常状态类型。本发明的技术方案提供一种基于新端板结构对电堆进行故障诊断的方法，有效提高电堆故障诊断效率。

技术研发人员：韩令海,刘颖,潘兴龙,盛夏,汝春宇,金守一,许德超,丁磊,赵洪辉,曲函师
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14