CN111916801A - 燃料电池堆活化测试方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池堆活化测试方法及系统，其中方法包括以下步骤：设置模块接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；控制模块根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；计算模块根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；控制模块根据所述活化台的可加载电流控制活化台加载的电流。该方法自动设置活化台的工作参数，采用自动操作避免了传统手动操作操作带来的失误，根据计算规则自动计算活化台的可加载电流，保证了加气量和电流的严格匹配，大大地提高了活化效率，克服现有燃料电池堆活化测试中手动操作带来的缺陷。

Description

燃料电池堆活化测试方法及系统
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及燃料电池堆活化测试方法及系统。
背景技术
燃料电池(PEMFC)技术是利用氢能最高效的手段。燃料电池是将氢气的化学能直接转化为电能的装置，具有效率高、低噪音、零污染的优点，在当今的社会中扮演着越来越重要的角色。燃料电池通常需要将多个单体电池通过串联的方式组装成电堆，而燃料电池堆是一个发电装置，在活化前催化剂的活性没有被激活，无法正常使用。所以在电堆组装完成后需要进行活化并测试性能，才能使电堆性能达到设计性能。
燃料电池堆的活化方法一般是在提供电堆运行的基本条件(氢气、氧气、冷却水等)下，外接一个可调负载，根据燃料电池堆的性能不断的变化负载的大小，使电堆在各个条件下都能达到稳定输出。到目前为止，上述燃料电池堆的活化方法主要通过手动操作，先给气，给足了气，再手动计算能达到多少电流，最后加载相应电流，如此循环往复，完成电堆活化。这种方式具有以下弊端：手动操作效率低下，容易出现失误，影响电堆性能，容易算错，导致气量与电流不匹配，损害电堆。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种燃料电池堆活化测试方法及系统，克服现有燃料电池堆活化测试中手动操作带来的缺陷。
第一方面，一种燃料电池堆活化测试方法，包括以下步骤：
设置模块接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
控制模块根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；
计算模块根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
控制模块根据所述活化台的可加载电流控制活化台加载的电流。
优选地，该方法在所述控制活化台的加气量之后，还包括：
监控模块通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
优选地，该方法在所述控制活化台加载的电流之后，还包括：
监控模块通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流；
监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
控制模块根据所述调整指令控制活化台的加气量。
优选地，所述监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配具体包括：
监控模块记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
监控模块根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
监控模块计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
优选地，该方法在所述监控模块生成调整指令发送给所述控制模块之后，还包括：
监控模块记录不同可加载电流下计算得到的差值；
监控模块获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
监控模块根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
第二方面，一种燃料电池堆活化测试系统，包括：
设置模块：用于接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
控制模块：用于根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；还用于根据活化台的可加载电流控制活化台加载的电流；
计算模块：用于根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流。
优选地，该系统还包括：
监控模块：用于通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
优选地，所述监控模块还用于通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流，判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
控制模块还用于根据所述调整指令控制活化台的加气量。
优选地，所述监控模块具体用于：
记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
优选地，所述监控模块还用于：
记录不同可加载电流下计算得到的差值；
获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
由上述技术方案可知，本发明提供的一种燃料电池堆活化测试方法及系统，自动设置活化台的工作参数，采用自动操作避免了传统手动操作操作带来的失误，根据计算规则自动计算活化台的可加载电流，保证了加气量和电流的严格匹配，大大地提高了活化效率，克服现有燃料电池堆活化测试中手动操作带来的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例一提供的燃料电池堆活化测试方法的流程图。
图2为本发明实施例一提供的加气量调整方法的流程图。
图3为本发明实施例二提供的电流是否与加气量匹配判断方法的流程图。
图4为本发明实施例二提供的计算规则更新方法的流程图。
图5为本发明实施例三提供的燃料电池堆活化测试系统的模块框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
实施例一：
一种燃料电池堆活化测试方法，参见图1，包括以下步骤：
S1：设置模块接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
具体地，工作参数可以根据具体的燃料电池堆进行设置。设置指令可以由用户操作活化台上的触摸屏输入，或者是由远程终端上传得到。
S2：控制模块根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；
具体地，加气量可以根据活化台设置的工作参数自动计算得到，并根据计算结果自动控制活化台的加气量，该加气过程不需要手动操作，操作简单，排除手动操作带来的误差。
S3：计算模块根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
具体地，不同的燃料电池堆的计算规则不同。计算规则体现了实时加气量和可加载电流的一一对应关系。实时加气量为活化台当前实际的加气量。可加载电流体现了需要给活化台提供多大的负载。
S4：控制模块根据所述活化台的可加载电流控制活化台加载的电流。
具体地，该方法根据计算得到的可加载电流自动控制活化台加载的电流，这样就实现了燃料电池堆活化过程中负载的自动控制。
相对于传统的燃料电池堆活化方法，该方法在进行40KW、60KW及80KW燃料电池堆活化时，活化时间分别节省30分钟、45分钟及1小时，大大提高活化效率，减少了手动操作的失误现象，提高了加气量与电流的匹配度。
该方法自动设置活化台的工作参数，采用自动操作避免了传统手动操作操作带来的失误，根据计算规则自动计算活化台的可加载电流，保证了加气量和电流的严格匹配，大大地提高了活化效率，克服现有燃料电池堆活化测试中手动操作带来的缺陷。
优选地，该方法在所述控制活化台的加气量之后，还包括：
监控模块通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
具体地，该方法还具有实时监测活化台实际加气量的功能。由设置在活化台进气口上的流量传感器监测活化台实际加气量。
参见图2，该方法在所述控制活化台加载的电流之后，还包括：
S11：监控模块通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流；
具体地，该方法还具有实时监测活化台实际加载的电流的功能。由设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流，实时电流体现了活化台加载的负载情况。
S12：监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；
S13：如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
S14：控制模块根据所述调整指令控制活化台的加气量。
具体地，该方法在进行活化台加载的实时电流的监测过程中，自动对加气量和电流的匹配，判断实时电流是否与实时加气量匹配，如果匹配，不需要调整活化台的进气量和电流。如果不匹配，需要调整控制活化台的加气量，使得进气量和电流匹配。
实施例二：
实施例二在实施例一的基础上，增加了以下内容：
参见图3，所述监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配具体包括：
S21：监控模块记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
S22：监控模块根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
S23：监控模块计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
具体地，该方法在判断加气量是否与电流匹配时，将实际加气量转换为可加载电流，再将可加载电流与实际电流相比较，如果可加载电流与实际电流的差值小于预设值，说明可加载电流与实际电流相近，约等于相等，此时认为实时电流与活化台的实时加气量是匹配的。反之，如果可加载电流与实际电流的差值大于预设值，说明可加载电流与实际电流相差太大，此时认为实时电流与活化台的实时加气量是不匹配的。
参见图4，该方法在所述监控模块生成调整指令发送给所述控制模块之后，还包括：
S41：监控模块记录不同可加载电流下计算得到的差值；
S42：监控模块获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
S43：监控模块根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
具体地，由于随着活化台的使用，活化台增加进气量和加载负载的能力会出现偏差，所以该方法在活化台使用一段时间后，会根据可加载电流的偏移量更新计算规则。该方法记录实际电流与可加载电流不同情况下的差值，对活化台使用过程中，同一可加载电流下的所有差值求平均，得到该可加载电流下的平均偏移量，这样当下次根据实时加气量计算可加载电流时，考虑该可加载电流下的平均偏移量，实现了对可加载电流进行校正的问题，克服了活化台使用时间太长后导致的误差问题。
本发明实施例所提供的方法，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例三：
一种燃料电池堆活化测试系统，参见图5，包括：
设置模块：用于接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
控制模块：用于根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；还用于根据活化台的可加载电流控制活化台加载的电流；
计算模块：用于根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流。
优选地，该系统还包括：
监控模块：用于通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
优选地，所述监控模块还用于通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流，判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
控制模块还用于根据所述调整指令控制活化台的加气量。
优选地，所述监控模块具体用于：
记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
优选地，所述监控模块还用于：
记录不同可加载电流下计算得到的差值；
获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
该系统自动设置活化台的工作参数，采用自动操作避免了传统手动操作操作带来的失误，根据计算规则自动计算活化台的可加载电流，保证了加气量和电流的严格匹配，大大地提高了活化效率，克服现有燃料电池堆活化测试中手动操作带来的缺陷。
本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种燃料电池堆活化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置模块接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
控制模块根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；
计算模块根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
控制模块根据所述活化台的可加载电流控制活化台加载的电流。
2.根据权利要求1所述燃料电池堆活化测试方法，其特征在于，该方法在所述控制活化台的加气量之后，还包括：
监控模块通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
3.根据权利要求2所述燃料电池堆活化测试方法，其特征在于，该方法在所述控制活化台加载的电流之后，还包括：
监控模块通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流；
监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
控制模块根据所述调整指令控制活化台的加气量。
4.根据权利要求3所述燃料电池堆活化测试方法，其特征在于，所述监控模块判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配具体包括：
监控模块记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
监控模块根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
监控模块计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
5.根据权利要求4所述燃料电池堆活化测试方法，其特征在于，该方法在所述监控模块生成调整指令发送给所述控制模块之后，还包括：
监控模块记录不同可加载电流下计算得到的差值；
监控模块获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
监控模块根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
6.一种燃料电池堆活化测试系统，其特征在于，包括：
设置模块：用于接收用户的设置指令，设置活化台的工作参数；
控制模块：用于根据所述活化台的工作参数控制活化台的加气量；还用于根据活化台的可加载电流控制活化台加载的电流；
计算模块：用于根据预设的计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流。
7.根据权利要求6所述燃料电池堆活化测试系统，其特征在于，该系统还包括：
监控模块：用于通过设置在活化台进气口上的流量传感器监测所述活化台的实时加气量。
8.根据权利要求7所述燃料电池堆活化测试系统，其特征在于，
所述监控模块还用于通过设置在活化台上的霍尔传感器监测活化台加载的实时电流，判断活化台加载的所述实时电流是否与活化台的实时加气量匹配；如果不匹配，生成调整指令发送给所述控制模块；
控制模块还用于根据所述调整指令控制活化台的加气量。
9.根据权利要求8所述燃料电池堆活化测试系统，其特征在于，所述监控模块具体用于：
记录活化台加载的所述实时电流和活化台的实时加气量；
根据所述计算规则将活化台的实时加气量转换为活化台的可加载电流；
计算所述实时电流和可加载电流之间的差值，当得到的差值大于预设值时，定义实时电流与活化台的实时加气量不匹配。
10.根据权利要求9所述燃料电池堆活化测试系统，其特征在于，所述监控模块还用于：
记录不同可加载电流下计算得到的差值；
获取同一个可加载电流下的所有差值，对所有差值求平均，得到该可加载电流的偏移量；
根据不同可加载电流的偏移量更新所述计算规则。
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