CN103575515B - 经由堆电压响应分析诊断喷射器故障 - Google Patents

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Abstract

经由堆电压响应分析诊断喷射器故障。具体地，一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的阳极喷射器是否已经故障的系统和方法。该方法包括监测燃料电池堆的电压并且执行堆电压的频谱分析以识别堆电压中的幅度峰值。该方法还包括确定堆电压的频谱分析在喷射器适当地运行的情况下幅度峰值应出现的位置处是否已经识别到幅度峰值。如果在该位置处未识别到幅度峰值，则该方法确定喷射器未适当地运行。如果在该位置处识别到幅度峰值，则该方法将该幅度峰值与期望的幅度峰值相比较以识别该幅度峰值是否在阈值内从而确定喷射器是否适当地运行。

Description

经由堆电压响应分析诊断喷射器故障
技术领域
本发明大体涉及一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的系统和方法，并且更具体地，涉及一种用于通过频谱地分析堆的电压响应来确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的系统和方法。
背景技术
因为氢是清洁的，并且可用于在燃料电池中高效地产生电，所以氢是非常有吸引力的燃料。汽车工业在将氢燃料电池系统开发作为车辆的动力源上消耗大量资源。这样的车辆将是更加有效的并且产生比如今的利用内燃机的车辆更少的排放物。燃料电池车辆预期在不久的将来在汽车市场中越来越流行。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是用于车辆的流行燃料电池。PEMFC通常包括固体聚合物电解质质子导电膜，例如全氟磺酸膜。阳极和阴极通常但不总是包括精细分开的催化颗粒，通常为高活性催化剂，例如通常支撑在碳颗粒上并与离聚物混合的铂（Pt）。催化混合物沉积在膜的相对侧上。阳极催化混合物、阴极催化混合物和膜的组合限定膜电极组件(MEA)。MEA的制造相对贵并且需要用于有效操作的特定条件。
若干个燃料电池通常组合在燃料电池堆中，以产生期望的功率。例如，用于车辆的典型的燃料电池堆可以具有两百个或更多个堆积的燃料电池。燃料电池堆接收阴极输入气体，通常为通过压缩机强迫通过堆的空气流。并非全部氧都被堆消耗，一些空气作为阴极废气输出，阴极废气可包括作为堆副产物的水。燃料电池堆还接收流入到堆的阳极侧的阳极氢输入气体。
燃料电池堆包括位于堆中的若干个MEA之间的一系列双极板，其中，双极板和MEA位于两个端板之间。双极板包括用于堆中的相邻燃料电池的阳极侧和阴极侧。阳极气体流场设置在双极板的阳极侧上，从而允许阳极反应物气体流到相应的MEA。阴极气体流场设置在双极板的阴极侧上，从而允许阴极反应物气体流到相应的MEA。一个端板包括阳极气体流动通道，另一个端板包括阴极气体流动通道。双极板和端板由诸如不锈钢或导电复合物的导电材料制成。端板将由燃料电池产生的电传导离开堆。双极板还包括冷却流体流经的流动通道。
在燃料电池堆内的膜需要具有足够的含水量，使得横跨膜的离子阻抗是足够低的以有效地引导质子。膜湿化可来自于堆水副产物或外部湿化。通过堆的流动通道的反应物流在电池膜上具有干燥效果，在反应物流的进口处最明显。然而，水滴在流动通道内的蓄积可防止反应物流经流动通道，并且可能因为低的反应性气体流量而导致电池故障，因此影响堆稳定性。在反应性气体流动通道中以及在气体扩散层（GDL）内水的蓄积在低堆输出负荷的情况下是特别令人烦恼的。
本领域中已知的用于确定膜湿化的技术使用高频电阻（HFR）湿化措施。HFR湿化措施通过在堆的电负荷上提供高频成分或AC信号使得在堆的电流输出上产生高频波纹而确定。高频电阻是燃料电池的熟知性质，并且与燃料电池膜的欧姆阻抗或膜质子阻抗密切相关。欧姆阻抗本身是燃料电池膜湿化程度的函数。因此，通过测量激励电流频率的特定频带内的燃料电池堆的燃料电池膜的HFR，可确定燃料电池膜的湿化程度。
通常，用于燃料电池系统的氢气在高压下被存储在包括一个或多个互连压力容器的气体储存系统中以为燃料电池堆提供必需的氢气燃料。该氢气存储系统通常包括至少一个压力调节器作为氢存储系统的运行所需的不同和大量的阀、计量表、以及配件的一部分，其中该压力调节器将来自容器中的高压的氢气的压力降低到适合于燃料电池堆的恒定压力。
在一种已知类型的燃料电池系统中，通过喷射器将氢气从气体储存系统喷射到燃料电池堆的阳极侧中。通过调节喷射器流以匹配被消耗的氢使喷射器受到控制以维持阳极子系统内期望的压力。典型地，这通过脉冲宽度调制（PWM）控制信号来完成，其中负载循环和频率被限定并且控制器产生用于期望脉冲的控制信号。压力调节器可以将氢气压力从高达875Mpa的罐压力降低至近似800kpa以将恒定的供应压力提供给喷射器。喷射器然后提供脉冲流以将堆阳极压力调节在100kpa和300kpa之间的范围内。在维持阳极压力的过程中，对燃料电池系统提供功率所需的氢流得到满足。重要的是要注意，需要调节器和喷射器两者在遍及车辆运行的功率瞬变的整个范围上维持精确的压力控制。喷射器频率和脉冲宽度受到来自阳极压力传感器的反馈的控制。此外，喷射器当被开启时可以为将气体流从堆出口循环到堆进口的注射器（ejector）提供高速流。该脉冲运行结合再循环流对维持持久且稳定的系统运行是至关重要的。
在车辆的寿命中，喷射器将经历数以亿计的运行循环。因为提供给喷射器的氢气的高压以及与燃料电池堆运行相关联的高温和内喷射器摩擦，所以对于氢燃料喷射器而言，定期故障是相对常见的。如果喷射器故障并且未将期望量的氢提供给堆，则可发生阳极缺料（anodestarvation），这会导致电池电极的永久损伤。此外，调制阳极喷射器脉冲串以管理阳极中的氮和水管理两者，这也会导致阳极缺料。
用于使用来自阳极子系统的压力反馈来监测喷射器是否适当地运行的上述技术总体可接受。然而，压力传感器也会发生故障和/或不适当地运行，这不允许压力读数来确定喷射器故障。对于需要压力读数的那些操作，响应于阳极压力传感器故障，将模型合并到系统算法中以操作系统。然而，如果阳极压力传感器也已经失灵，则这样的模型无法确定喷射器是否已经发生故障。
发明内容
根据本发明的教义，公开了一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的阳极喷射器是否已经发生故障的系统和方法。该方法包括监测燃料电池堆的电压并且执行堆电压的频谱分析以识别堆电压中的幅度峰值。该方法还包括确定堆电压的频谱分析在喷射器适当地运行的情况下幅度峰值应出现的位置处是否已经识别到幅度峰值。如果在该位置处未识别到幅度峰值，则该方法确定喷射器未适当地运行。如果在该位置处识别到幅度峰值，则该方法将该幅度峰值与期望的幅度峰值相比较以识别该幅度峰值是否在阈值内从而确定喷射器是否适当地运行。
本发明还提供如下方案：
1.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的方法，所述方法包括：
使用电压监测装置监测所述燃料电池堆的电压；
执行所述堆电压的频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值；
识别频谱分析幅度峰值在所述喷射器适当地运行时应出现在何处；
确定所述频谱分析在频谱分析幅度峰值应出现的位置处是否已经识别到频谱分析幅度峰值；
如果所述频谱分析在频谱分析幅度峰值应出现的位置处未识别到频谱分析幅度峰值，则确定所述喷射器未适当地运行；
确定所述频谱分析在所述频谱分析幅度峰值应出现的位置处已经识别到频谱分析幅度峰值；
确定在所述喷射器适当地运行时在频谱分析幅度峰值应出现的位置处的所识别的频谱分析峰值是否具有在所述喷射器适当地运行时在所述频谱分析幅度峰值的幅度的预定阈值内的幅度；以及
如果所述频谱分析幅度峰值的幅度不在所述阈值内，则确定所述喷射器可能未适当地运行。
2.根据方案1所述的方法，其中，仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经故障的情况下执行用于确定所述喷射器是否适当地运行的方法。
3.根据方案1所述的方法，其中，执行所述堆电压的频谱分析包括忽视在由施加到所述燃料电池堆的高频电阻（HFR）激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值。
4.根据方案3所述的方法，其中，应出现的频谱分析幅度峰值是在比在由所述HFR激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值更低的频率。
5.根据方案1所述的方法，其中，执行所述堆电压的频谱分析包括执行所述堆电压的快速傅里叶变换（FFT）分析。
6.根据方案1所述的方法，还包括识别所述堆电压与阳极子系统压力之间的关系。
7.根据方案6所述的方法，还包括使用所述堆电压与所述压力之间的关系来确定在所述阳极子系统中是否存在泄漏。
8.根据方案1所述的方法，其中，所述喷射器是在阳极再循环系统中的组合喷射器和注射器。
9.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的方法，所述方法包括：
使用电压监测装置监测所述燃料电池堆的电压；
执行所述堆电压的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值；
将在所述堆电压的频谱分析中所识别的幅度峰值与在所述喷射器适当地运行时应出现的频谱分析幅度峰值相比较；以及
基于所述比较确定所述喷射器是适当地运行还是未适当地运行。
10.根据方案9所述的方法，其中，仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经故障的情况下执行用于确定所述喷射器是否适当地运行的方法。
11.根据方案9所述的方法，其中，执行所述堆电压的FFT频谱分析包括忽视在由施加到所述燃料电池堆的高频电阻（HFR）激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值。
12.根据方案11所述的方法，其中，应出现的频谱分析幅度峰值是在比在由所述HFR激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值更低的频率。
13.根据方案9所述的方法，还包括识别所述堆电压与阳极子系统压力之间的关系。
14.根据方案13所述的方法，还包括使用所述堆电压与所述压力之间的关系来确定在所述阳极子系统中是否存在泄漏。
15.根据方案9所述的方法，其中，所述喷射器是在阳极再循环系统中的组合喷射器和注射器。
16.一种用于确定在与燃料电池堆相关联的阳极子系统中是否存在泄漏的方法，所述方法包括：
使用电压监测装置监测燃料电池堆的电压；
识别所述堆电压与阳极子系统压力之间的关系；以及
使用所述堆电压与所述压力之间的关系来确定在所述阳极子系统中是否存在泄漏。
17.根据方案16所述的方法，其中，监测所述燃料电池堆的电压包括监测在所述燃料电池堆中的各个燃料电池的电压。
18.根据方案17所述的方法，还包括使用所述电池电压与所述压力之间的关系来确定在所述燃料电池堆中的燃料电池之一中是否存在泄漏。
19.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的系统，所述系统包括：
使用电压监测装置监测燃料电池堆的电压的装置；
执行所述堆电压的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值的装置；
将在所述堆电压的频谱分析中所识别的幅度峰值与在所述喷射器适当地运行时应出现的频谱分析幅度峰值相比较的装置；以及
基于所述比较确定所述喷射器是适当地运行还是未适当地运行的装置。
20.根据方案19所述的系统，其中，所述系统仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经发生故障的情况下确定所述喷射器是否适当地运行。
本发明的额外特征将从下列描述和所附权利要求并结合附图变得明显。
附图说明
图1是燃料电池系统的简化示意框图；
图2是示出相对于喷射器脉冲的堆电压响应的图形，其中时间在横轴上，并且电压在纵轴上；
图3是示出提供给燃料电池堆的HFR激励信号的图形，其中时间在横轴上，并且电流在纵轴上；
图4是示出在堆上的电压的FFT频谱分析的图形，其中频率在横轴上，并且幅度在纵轴上；
图5是示出在关于喷射器脉冲的FFT频谱分析的图形，其中频率在横轴上，并且幅度在纵轴上；以及
图6是示出用于基于堆电压的频谱分析确定阳极喷射器是否适当地运行的过程的流程图。
具体实施方式
对涉及用于确定阳极喷射器是否适当地运行的系统和方法的本发明的实施例的下列讨论，本质上仅仅是示例性的，并且决不旨在限制本发明或其应用或使用。
图1是包括燃料电池堆12的燃料电池系统10的简化的示意框图。燃料电池系统10还包括压缩机14，该压缩机14将在阴极输入线16上的空气提供给燃料电池堆12的阴极侧，其中阴极排气从在阴极排气线18上的堆12输出。燃料电池系统10还包括氢气源20，典型地高压罐，该氢气源20提供氢气给喷射器22，该喷射器22将在阳极输入线24上的受控量的氢气喷射到燃料电池堆12的阳极侧。尽管未特别地示出，但是本领域的技术人员将理解，将设置各种压力调节器、控制阀、切断阀等以将来自源20的高压气体供应至适合于喷射器22的压力。喷射器22可为适合于本文所讨论的目的的任何喷射器。一个适当的示例是如在2008年1月22日授予的、题为“CombinationofInjector-EjectorforFuelCellSystems（用于燃料电池系统的喷射器-注射器的组合）”、转让给本申请的受让人并且通过引用并入本文的美国专利No.7,320,840中描述的喷射器/注射器。
阳极排出气体在阳极输出线26上从燃料电池堆12的阳极侧输出，所述阳极输出线26设置到排放阀28。如本领域的技术人员很好地理解的，从燃料电池堆12的阴极侧的氮跨越稀释在堆12的阳极侧中的氢，从而影响燃料电池堆性能。因此，必须定期地使阳极排放气体从阳极子系统泄放以减少阳极子系统中氮的量。当系统10在正常非泄放模式下操作时，阀28处在如下位置：在该位置中，阳极排放气体被提供给再循环线30，该再循环线30使阳极气体再循环到喷射器22以将其操作为注射器并且以提供再循环的氢返回到堆12的阳极输入。当命令泄放以减少堆12的阳极侧中的氮时，命令阀28将阳极排放气体引导至旁路线32，该旁路线32将阳极排出气体与线18上的阴极排气结合，其中氢气被稀释并且适合于环境。
压力传感器34测量阳极输出线26中的压力，但可在阳极子系统内的任何位置以提供阳极侧压力测量。控制器36从压力传感器34接收压力读数，并且确定压力传感器34是否如本文的讨论适当地运行。此外，控制器36执行确定喷射器22是否也如本文的讨论适当地运行的操作。尽管系统10是阳极再循环系统，但是本发明对于其它类型的燃料电池系统将具有应用，所述其它类型的燃料电池系统包括本领域的技术人员很好地理解的阳极流移位系统。
如将在下文中详细地讨论的，本发明提出用于基于堆电压响应于由喷射器22打开和关闭引起的阳极子系统压力如何改变来确定喷射器22是否适当地运行的算法。换言之，如上文所讨论的，当喷射器22响应于其负载循环控制信号打开和关闭时，阳极子系统内的压力响应于喷射器22的位置上升和下降。在当前燃料电池系统中，压力中的这种变化由高速压力传感器即压力传感器34测量，并且该压力变化可用来确保喷射器22如预期那样运行。然而，如果压力传感器34失灵或故障，则系统10仍然可使用各种压力模型运行，但是不存在用于确定喷射器22适当地运行的已知方法。因为堆电压响应于这些压力改变而改变，所以如果压力传感器34故障，则监测堆电压可用来确定喷射器22是否适当地运行。
图2是示出响应于喷射器22以特定喷射器负载循环打开和关闭的堆电压的图形，其中时间在横轴上，并且电压在纵轴上。如上所述，一些已知的燃料电池系统将ACHFR激励信号施加到堆12，从而用来确定堆含水量。图3是示出这种HFR激励信号的图形，该HFR激励信号将其本身表示为图2中所示的电压信号上的噪声，其中时间在横轴上，并且电流在纵轴上。
堆电压与阳极压力之间的关系可示出如下。图2中所示的堆电压的上升是电池平衡电压中的增加的结果，即，由于能斯脱（Nernst）方程：
其中E是电池电压，R是气体常数，T是堆温度，F是法拉第常数，是阳极子系统内的压力，是燃料电池堆12的阴极侧内的氧分压，并且是水分压。
假设：在频谱采样窗上，例如，5/finj或大约1秒，氧分压和水分压是相同的，则可估计电压上升压力。以下方程式（2）是在将log变换成log10之后由于氢压力引起的电压上升的简化。
由于该算法仅关注氢压力的影响，所以其电压影响可被描述为：
。
因此，由快速傅里叶变换（FFT）提供的频率响应或频谱分析可用来估计实际喷射器频率，并且FFT峰值的幅度可用来估计由于喷射器22的喷射所引起的压力上升，这可与负载循环相关。例如，如果阳极压力是120kPa并且阳极压力上升20kPa，则预期的电压上升将是30mV*log（1.4），或约2mV每个电池或约0.5V每堆。
图4是示出图2的图形中所示的组合的电压信号和HFR激励信号的FFT频谱分析的图形，其中频率在横轴上，并且幅度在纵轴上。在图形的最左边处的较大的峰值是表示响应于阳极子系统内的压力变化的堆电压变化的频率。下一个最大峰值是超强施加（super-imposed）在电压信号上的HFR激励信号的频率响应。图5是示出图4中的图形的较低的频率部分的图形，其中频率在纵轴线上，并且幅度在横轴上，其中在左边处的较大的峰值是由堆电压的上升和下降引起的峰值，并且在右边处的两个峰值是那个信号的谐波。
应注意的是，上文所讨论的幅度和频率的实际值将是系统特定的并且将取决于多个因素，诸如堆12中的燃料电池的数量、阳极子系统的体积等。
基于该分析，可开发如下算法：考察堆电压的FFT频率响应以确定峰值确实出现的位置并且将在该频率下的FFT频谱峰值与当喷射器22适当地运行时应出现的峰值相比较。如果它们在一些阈值内不匹配，则系统10可实施喷射器故障的诊断。这样的诊断可对堆12的输出进行功率限制，并且在一些情况下要求堆关闭。
图6是示出用于以上文所讨论的方式确定喷射器故障的过程的流程图50。在框52处，该算法监测在诸如100-500Hz的高频下的堆电压和堆电流。在决策菱形54处该算法确定系统10是否已经检测到压力传感器故障，并且如果否，则在框56处继续使用压力测量来确定喷射器故障。如果在决策菱形54处该算法已经确定压力传感器34已经发生故障，则该算法在框58处执行堆电压和电流的频谱分析以识别在FFT响应中的幅度峰值。
该算法在框60处识别在喷射器脉冲的已知频率下的那些FFT幅度峰值，然后在决策菱形62处确定在喷射器循环将提供峰值的位置处是否存在FFT峰值。如果在决策菱形62处在该位置处未检测到峰值，则该算法在框64处指示喷射器22可能被卡在打开或关闭位置，这在堆DC电压由于阳极缺料而崩溃（collapse）之前提供对喷射器故障的早期检测。如果在决策菱形62处识别到在右位置处的FFT峰值，则该算法在决策菱形66处确定该峰值是否在对于正常喷射器操作而言应有的峰值的一些阈值内。如果在决策菱形66处算法确定所检测到的FFT峰值不匹配期望的FFT峰值，则在框68算法指示喷射器22适当地运行。然而，如果FFT峰值在期望的阈值之外，则在框70处该算法发出诊断以执行操作以尝试纠正喷射器操作，诸如修改喷射器命令脉冲。
分析在喷射器脉冲频率下的FFT频率响应可以具有其它益处。如上所讨论的，如果堆电压FFT响应匹配命令的喷射器频率，但阳极压力FFT不匹配，则合理性诊断可检测到压力传感器可能已经发生故障或其响应性可能已经改变，这可能提供压力传感器34需要被解决的指示。
此外，通过将堆电压转变成如上文所讨论的压力响应，则基于堆电压的所估计的压力可用来确定在阳极子系统中是否存在泄露。这种泄漏检测可延伸到电池单体水平，因为电池单体电压被测量，这也可在频谱分析下分析。这是有利的，因为在电池单体水平下，可用数据仅是电池单体的电压。
如本领域的技术人员将很好地理解的，此处所讨论的用以描述本发明的几个和各个步骤和过程可为由计算机、处理器、或其它使用电现象操纵和/或变换数据的电子计算装置所执行的操作。那些计算机和电子装置可以利用各种易失性和/或非易失性存储器，包括带有存储在其上的可执行程序的非暂态计算机可读介质，所述可执行程序包括能够由计算机或处理器执行的各种代码或可执行指令，其中存储器和/或计算机可读介质可包括所有形式和类型的存储器以及其它计算机可读介质。
上面的讨论仅公开并描述了本发明的示例性实施例。根据这样的讨论以及根据附图和权利要求书，本领域的技术人员将容易地意识到，在不脱离如所附权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下，能够在其中作出各种改变、修改和变型。

Claims (17)

1.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的方法，所述方法包括：
使用电压监测装置监测所述燃料电池堆的电压；
执行所述堆电压的频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值；
识别频谱分析幅度峰值在所述喷射器适当地运行时应出现在何处；
确定所述频谱分析在频谱分析幅度峰值应出现的位置处是否已经识别到频谱分析幅度峰值；
如果所述频谱分析在频谱分析幅度峰值应出现的位置处未识别到频谱分析幅度峰值，则确定所述喷射器未适当地运行；
确定所述频谱分析在所述频谱分析幅度峰值应出现的位置处已经识别到频谱分析幅度峰值；
确定在所述喷射器适当地运行时在频谱分析幅度峰值应出现的位置处的所识别的频谱分析幅度峰值是否具有在所述喷射器适当地运行时在所述频谱分析幅度峰值的幅度的预定阈值内的幅度；以及
如果所述频谱分析幅度峰值的幅度不在所述预定阈值内，则确定所述喷射器未适当地运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经故障的情况下执行用于确定所述喷射器是否适当地运行的方法。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述堆电压的频谱分析包括忽视在由施加到所述燃料电池堆的高频电阻激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，应出现的频谱分析幅度峰值是在比在由所述高频电阻激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值更低的频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述堆电压的频谱分析包括执行所述堆电压的快速傅里叶变换（FFT）分析。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括识别所述堆电压与阳极子系统压力之间的关系。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括使用所述堆电压与所述压力之间的关系来确定在所述阳极子系统中是否存在泄漏。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述喷射器是在阳极再循环系统中的组合喷射器和注射器。
9.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的方法，所述方法包括：
使用电压监测装置监测所述燃料电池堆的电压；
执行所述堆电压的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值；
将在所述堆电压的频谱分析中所识别的幅度峰值与在所述喷射器适当地运行时应出现的频谱分析幅度峰值相比较；以及
基于所述比较确定所述喷射器是适当地运行还是未适当地运行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经故障的情况下执行用于确定所述喷射器是否适当地运行的方法。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，执行所述堆电压的快速傅里叶变换（FFT）频谱分析包括忽视在由施加到所述燃料电池堆的高频电阻激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，应出现的频谱分析幅度峰值是在比在由所述高频电阻激励信号引起的位置处的频谱分析幅度峰值更低的频率。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括识别所述堆电压与阳极子系统压力之间的关系。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括使用所述堆电压与所述压力之间的关系来确定在所述阳极子系统中是否存在泄漏。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述喷射器是在阳极再循环系统中的组合喷射器和注射器。
16.一种用于确定将氢气喷射到燃料电池堆的阳极侧中的喷射器是否适当地运行的系统，所述系统包括：
使用电压监测装置监测燃料电池堆的电压的装置；
执行所述堆电压的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析以识别所述堆电压中的幅度峰值的装置；
将在所述堆电压的频谱分析中所识别的幅度峰值与在所述喷射器适当地运行时应出现的频谱分析幅度峰值相比较的装置；以及
基于所述比较确定所述喷射器是适当地运行还是未适当地运行的装置。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述系统仅在监测阳极子系统的压力的压力传感器已经发生故障的情况下确定所述喷射器是否适当地运行。
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