CN113964354A - 一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置及方法，属于燃料电池增湿器检测技术领域，解决了现有技术增湿器泄漏预测不准且无法自适应控制的问题。该装置包括流量计、空压机、进气节气门、排气节气门、电堆和控制器。其中，控制器的输入端与流量计的输出端连接，其输出端分别与空压机、进气节气门、排气节气门、电堆的控制端连接。控制器，用于接收到增湿器检测指令后，先对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量。实现了增湿器的在线自动监测与自适应控制。

Description

一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置及其方法
技术领域
本发明涉及燃料电池增湿器检测技术领域，尤其涉及一种燃料电池增湿器泄漏的检测及控制方法。
背景技术
氢能燃料电池汽车是具有广阔发展前景的新能源汽车，其具有加氢时间短、续驶里程长等诸多优点。燃料电池系统通常包含燃料电池电堆和外围氢气、空气、冷却等零部件系统，电堆包括质子交换膜、催化剂层、气体扩散层、双极板等，其中，质子交换膜需要在合适的湿度状态下维持较好的性能，如果过干，会导致质子传导阻抗增大，性能下降。
通常的，燃料电池发动机会通过在空气侧布置增湿器，利用高温高湿的空气排气加湿低湿度的空气进气。增湿器在长时间使用后，由于密封胶脱落等原因容易产生干空气和湿空气的串漏、外漏等问题，影响燃料电池系统的性能和寿命，现有技术大多是在发现燃料电池性能不符合预期之后，才会进行增湿器是否串漏的手工检查，影响司机的驾驶体验、故障的检测维修保养的时间过长，成本过高。
目前，缺乏一种能够实现在线增湿器泄漏预测诊断与自适应控制的装置及方法。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，用以解决现有技术增湿器泄漏预测不准且无法自适应控制的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，包括流量计、空压机、进气节气门、排气节气门、电堆和控制器；其中，
外部空气依次经流量计、空压机、进气节气门、待测增湿器通入电堆的进气口内；电堆的排气口排出的气体依次经待测增湿器、排气节气门输出至整车外部；控制器的输入端与流量计的输出端连接，其输出端分别与空压机、进气节气门、排气节气门、电堆的控制端连接；
控制器，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，先对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
上述技术方案的有益效果如下：通过低湿度时目标流量下的电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，并根据泄漏后的所述气压差修正目标流量，对燃料电池系统的进气量进行实时修正。实现了增湿器的在线泄漏预测诊断，以及自适应控制。
基于上述装置的进一步改进，所述控制器包括：
数据采集单元，用于获取电堆的实时高频阻抗、电堆的进气口和出气口各自的气压，发送至数据处理与控制单元；
数据处理与控制单元，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，启动空压机、进气节气门、排气节气门，对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫，并对电堆进行通气，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标，关闭空压机、进气节气门、排气节气门。
上述进一步改进方案的有益效果是：对控制器的结构以及各部件的功能进行了限定。控制器首先对电堆执行关机吹扫，将液态水吹出电堆，并将湿度降低到一定程度，再获取电堆的进气口和出气口各自的气压，进而获得气压差，根据气压差判断待测增湿器是否泄漏，如果出现泄露，将当前的目标流量更新至修正后的目标流量，以满足电堆输出功率需求，保证整车正常行驶，可以有效降低故障率，直到下一次到达维修点更换增湿器。
进一步，所述数据采集单元进一步包括：
压力传感器一，设置于空压机输出端处管道内壁上，用于检测空压机输出气体的实时压力；
压力传感器二，设置于电堆的进气口处管道内部上，用于检测入堆空气的实时压力；
压力传感器三，设置于电堆的出气口处管道内壁上，用于检测出堆空气的实时压力；
阻抗测定装置，与电堆的供电端连接，用于采集电堆的实时高频阻抗。
上述进一步改进方案的有益效果是：对数据采集单元中传感器的种类进行了限定，通过压力传感器二和压力传感器三，在高频阻抗大于等于预设阈值（电堆内无液态水，且湿度降低到一定程度时）时可获取出入堆气体的气压差，进而得出增湿器是否泄露的结果。压力传感器一可用于整个检测流程，保证入堆气体满足使用压力需求。
进一步，所述数据处理与控制单元执行如下程序；
接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机，依次启动空压机、进气节气门、排气节气门，对关机后的电堆执行吹扫；
定时监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，将每次的所述实时高频阻抗与预设阈值进行比较，如果所述高频阻抗大于等于预设阈值，停止上述吹扫，否则，继续上述吹扫及监测，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫；
获取流量计处于目标流量时压力传感器二和压力传感器三所测压力的差值，作为作为电堆的进气口和出气口的气压差；
将所述气压差与上述目标流量对应的电堆出厂压差阈值比较判断待测增湿器是否泄漏；如果所述气压差小于电堆出厂压差阈值，判定出现泄漏，将所述气压差输入预先设置的流量-压差模型获得修正后的目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标；否则，判定未出现泄漏，维持所述目标流量不变，完成待测增湿器泄漏的检测控制。
上述进一步改进方案的有益效果是：对数据处理与控制单元的执行程序进行了限定。首先通过关机吹扫以及阻抗监测，保证电堆内部不存在液态水，排除了液态水对检测结果的影响，然后通过气压差判断增湿器是否存在泄露，不存在时燃料电池电堆能够正常使用，否则，需要排出增湿器泄露对电堆使用的影响，通过增加目标流量的方法来解决，具体增加至修正后的目标流量，这也是经大量试验验证成本最低的且能保证电堆正常使用的方案。
进一步，所述预设阈值为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限。
上述进一步改进方案的有益效果是：对停止吹扫的预设阈值进行限定。通过上述预设阈值的设置，充分排除了流量检测时电堆内部可能存在液态水，排除了液态水对检测结果的影响。
进一步，所述目标流量为电堆正常供电时的入堆气体流量。
上述进一步改进方案的有益效果是：上述方案对检测气压差时的目标流量进行了限定，目标流量非随意设置，排除了引入干扰因素对检测结果的影响。相比出堆气体流量，此处采用入堆气体流量修正目标流量的过程更精准、有效。
进一步，所述流量-压差模型为
M f=[(1+c 2/c 1)M 1 3]/[c 1 2ΔP k(R)]
式中，M f为修正后的目标流量，M 1为修正前的目标流量，c 1、c 2为分别为事先标定的阻力系数，R为当前时刻的高频阻抗，k(R)为与高频阻抗R相关的函数，ΔP为电堆的进气口和出气口的气压差。
上述进一步改进方案的有益效果是：对流量-压差模型进行了限定，通过上述流量-压差模型，可精准地获得修正后的目标流量，排除了短期内增湿器泄露对燃料电池正常工作带来的影响，使得增湿器故障后用户可以选择合适的时间更换。
进一步，所述k(R)通过下面公式获得
k(R)=aR+b
式中，a、b为分别为事先标定的比例系数。
上述进一步改进方案的有益效果是：对流量-压差模型中的可变参数k(R)的形式进行限定，采用上述形式，可以方便地标定a、b，使用简单、方便。
另一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制方法，包括如下步骤：
接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机吹扫；
监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差；
根据所述气压差判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
上述方案的有益效果是：通过低湿度时目标流量下的电堆的进气口和出气口的气压差，判断增湿器是否泄漏，并根据泄漏后的所述气压差修正目标流量，对燃料电池系统的进气量进行实时修正。实现了增湿器的在线泄漏预测诊断，以及自适应控制。
基于上述方法的进一步改进，通过如下步骤获得所述预设阈值：
获取燃料电池电堆的包括不同环境温度、阻抗、电池寿命对应的数据样本；
对上述数据样本进行拟合，通过最佳逼近方法确定环境温度-阻抗-电池寿命的函数曲线；
通过上述函数曲线，确定当前环境温度下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的阻抗范围；
将上述阻抗范围的下限作为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限，并作为所述预设阈值。
采用上述进一步改进方案的有益效果是：限定了获取预设阈值的方法，通过上述方法获得的预设阈值是电堆正常工作时电堆内不存在液态水的阻抗下限。直接应用能够缩短设计实际和耗费成本。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了实施例1燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置结构示意；
图2示出了实施例2燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置结构示意；
图3示出了实施例2燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置电路示意；
图4示出了实施例2增湿器泄漏检测原理示意。
附图标记：
1- 流量计；2- 空压机；3- 进气节气门；4- 排气节气门；5- 待测增湿器；6-电堆；R- 预设阈值；P0- 目标流量对应的电堆出厂压差阈值；P1- 压力传感器一（或压力）；P2-压力传感器二（或压力）；P3- 压力传感器三（或压力）；L1- L1支路；L2- L2支路。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
实施例1
本发明的一个实施例公开了一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，如图1所示，包括流量计、空压机、进气节气门、排气节气门、电堆和控制器。
外部空气依次经流量计、空压机、进气节气门、待测增湿器通入电堆的进气口内；电堆的排气口排出的气体依次经待测增湿器、排气节气门输出至整车外部；控制器的输入端与流量计的输出端连接，其输出端分别与空压机、进气节气门、排气节气门、电堆的控制端连接。
待测增湿器内有两条独立的气体通道，一条用于向电堆内输送入堆空气，另一条用于将电堆内排出的气体通过排气节气门输出至整车外部。
控制器，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，先对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
可选地，上述预设阈值可以为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗任意值。示例性地，可设置2 mΩ。高频阻抗值是通过向电堆施加高频激励后测量得到的阻值，其能够表征电堆内部的湿润程度，数值越大，代表电堆内部越干燥，本领域技术人员能够理解。
吹扫的目的是避免流道中存在液态水，对后续的目标流量修正过程带来影响，用于将燃料电池的湿度降低到一定程度。
优选地，上述目标流量可以为电堆正常供电时的入堆气体流量任意值。示例性地，可设置100 g/s。
优选地，通过电堆的进气口和出气口的气压差与目标流量对应的电堆出厂压差阈值比较，可判断待测增湿器是否泄漏。具体地，如果所述气压差小于电堆出厂压差阈值，判定出现泄漏；否则，判定未出现泄漏。采用气压差，可以避免常规采用压力传感器、流量传感器的带来的单一测量误差，使得测量精度可以达到0.1kPa级别，大大提高了待测增湿器泄露的检测精度。
可选地，根据所述气压差修正目标流量的方法可采用现有的各种学习网络或深度学习网络，输入为气压差，输出为修正后的目标流量，经训练后使用，或者，也可以采用实施例2所述方法。
需说明的是，该检测控制装置涉及L1支路和L2支路两个回路，L1支路指的是空气由进气节气门、加湿器干侧通道、电堆、加湿器湿侧通道到尾排节气门的通路，L2支路指的是空气由进气节气门、加湿器干侧、加湿器湿侧到尾排节气门的支路。其中，L2支路出现的原因是由于增湿器内漏、串漏导致的，如图3所示。
与现有技术相比，本实施例提供的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置通过低湿度时目标流量下的电堆的进气口和出气口的气压差，判断增湿器是否泄漏，并根据泄漏后的所述气压差修正目标流量，对燃料电池系统的进气量进行实时修正，实现了增湿器的在线泄漏预测诊断，以及自适应控制。
实施例2
在实施例1所述装置的基础上进行优化，控制器进一步包括依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元。需说明的是，流量计的输出端也与数据处理与控制单元的输入端连接。
数据采集单元，用于获取电堆的实时高频阻抗、电堆的进气口和出气口各自的气压，发送至数据处理与控制单元。
数据处理与控制单元，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，启动空压机、进气节气门、排气节气门，对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫，并对电堆进行通气，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标，关闭空压机、进气节气门、排气节气门。
优选地，数据采集单元进一步包括压力传感器一~压力传感器三和阻抗测定装置，如图2~3所示。
压力传感器一，设置于空压机输出端处管道内壁上，用于检测空压机输出气体的实时压力。
压力传感器二，设置于电堆的进气口处管道内部上，用于检测入堆空气的实时压力。
压力传感器三，设置于电堆的出气口处管道内壁上，用于检测出堆空气的实时压力。
阻抗测定装置，与电堆的供电端连接，用于采集电堆的实时高频阻抗。阻抗测定装置可采用现有的阻抗测定装置，例如参见专利CN201480080557.9。
优选地，如图4所示，所述数据处理与控制单元执行如下程序：
SS1. 接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机，依次启动空压机、进气节气门、排气节气门，对关机后的电堆执行吹扫（通气吹扫）；
SS2. 定时监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，将每次的所述实时高频阻抗与预设阈值进行比较，如果所述高频阻抗大于等于预设阈值，停止上述吹扫，否则，继续上述吹扫及监测，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫（排除电堆内部的液态水，并将电堆内湿度降低到一定程度）；
SS3. 获取流量计处于目标流量时压力传感器二和压力传感器三所测压力的差值，作为作为电堆的进气口和出气口的气压差；
SS4. 将所述气压差与上述目标流量对应的电堆出厂压差阈值比较判断待测增湿器是否泄漏；如果所述气压差小于电堆出厂压差阈值，判定出现泄漏，将所述气压差输入预先设置的流量-压差模型获得修正后的目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标；否则，判定未出现泄漏，维持所述目标流量不变，完成待测增湿器泄漏的检测控制。
示例性地，在目标流量100g/s的情况下实际气压差为20 kPa，电堆出厂压差阈值（出厂测试阈值，参见电堆的使用说明书）为25 kPa，气压差小于电堆出厂压差阈值，则表明有部分空气流量通过L2支路串漏，即发生了增湿器泄露。
优选地，上述步骤SS1~SS4中均应保证，空压机输出气体的实时压力（压力传感器一的数值）应在预设范围内，所述预设范围为电堆的入堆进气压力要求，因燃料电池的种类、输出功率不同而不同，具体参见电堆的使用说明。
优选地，所述预设阈值为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限。
优选地，所述目标流量为电堆正常供电时的入堆气体流量。
优选地，所述流量-压差模型为
M f=[(1+c 2/c 1)M 1 3]/[c 1 2ΔPk(R)] （1）
式中，M f为修正后的目标流量，M 1为修正前的目标流量，c 1 、c 2为分别为事先标定的阻力系数（c 1、c 2可以经过理论计算或者实验测定，其与电堆的歧管、双极板流道的形状相关，c 2与加湿器的结构相关，标定参见后文的推导过程），R为当前时刻的高频阻抗，k(R)为与高频阻抗R相关的函数；ΔP为电堆的进气口和出气口的气压差。
优选地，所述k(R)通过下面公式获得
k(R)=aR+b （2）
式中，a、b为分别为事先标定的比例系数。具体的，通过在不同的R值的情况下，标定电堆的目标流量与压差的关系与常规的M 1=c 1(ΔP)1/2进行比较获得，本领域技术人员能够理解。
推导过程如下：根据局部阻力损失方程得到流经L1支路的流量值M 1为
M 1=c 1(ΔP)1/2 （3）
式中，c 1可以经过理论计算或者实验测定，其与电堆的歧管、双极板流道的形状相关。示例性地，可通过测定全新燃料电池的ΔP、M 1进而标定c 1。
L2支路的内漏值（流量值）M 2为
M 2=M-M 1 （4）
且
M 2=c 2(ΔP)1/2 （5）
示例性地，标定c 1后，可通过根据上述公式（3）~公式（5）进而得出c 2。
根据内漏值M 2修正入堆目标流量M为
M=(1+c 2/c 1)M 1 （6）
由于在运行过程中流经L1回路的空气带有一定湿度，因此可以利用测量得到的电堆高频阻抗R对入堆目标流量M进行进一步修正，获得修正后的目标流量M f
M f=[(1+c 2/c 1)M 1 3]/[c 1 2ΔP k(R)] （7）
式中，k(R)是R的一个函数，其可以通过事先标定获得。
与实施例1相比，本实施例提供的装置进一步限定了控制器的结构以及执行程序，根据内漏后的电堆入堆目标流量-高频电阻的关系对系统控制目标（即目标流量）进行实时修正，控制更加精准。
实施例3
本发明的一个实施例，还公开了一种与实施例1、2所述装置对应的燃料电池增湿器泄漏的检测控制方法，包括如下步骤：
S1. 接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机吹扫；
S2. 监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差；
S3. 根据所述气压差判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
优选地，通过如下步骤获得所述预设阈值：
S01. 获取燃料电池电堆的包括不同环境温度、阻抗、电池寿命对应的数据样本；
S02. 对上述数据样本进行拟合，通过最佳逼近方法确定环境温度-阻抗-电池寿命的函数曲线；
S03. 通过上述函数曲线，确定当前环境温度下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的阻抗范围；
S04. 将上述阻抗范围的下限作为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限，并作为所述预设阈值。
与现有技术相比，本实施例提供的燃料电池增湿器泄漏的检测控制方法通过低湿度时目标流量下的电堆的进气口和出气口的气压差，判断增湿器是否泄漏，并根据泄漏后的所述气压差修正目标流量，对燃料电池系统的进气量进行实时修正，实现了增湿器的在线泄漏预测诊断，以及自适应控制。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，包括流量计、空压机、进气节气门、排气节气门、电堆和控制器；其中，
外部空气依次经流量计、空压机、进气节气门、待测增湿器通入电堆的进气口内；电堆的排气口排出的气体依次经待测增湿器、排气节气门输出至整车外部；控制器的输入端与流量计的输出端连接，其输出端分别与空压机、进气节气门、排气节气门、电堆的控制端连接；
控制器，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，先对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
2.根据权利要求1所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述控制器包括：
数据采集单元，用于获取电堆的实时高频阻抗、电堆的进气口和出气口各自的气压，发送至数据处理与控制单元；
数据处理与控制单元，用于接收到用户发出的增湿器检测指令后，启动空压机、进气节气门、排气节气门，对电堆执行关机吹扫，监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫，并对电堆进行通气，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差，判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标，关闭空压机、进气节气门、排气节气门。
3.根据权利要求2所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述数据采集单元进一步包括：
压力传感器一，设置于空压机输出端处管道内壁上，用于检测空压机输出气体的实时压力；
压力传感器二，设置于电堆的进气口处管道内部上，用于检测入堆空气的实时压力；
压力传感器三，设置于电堆的出气口处管道内壁上，用于检测出堆空气的实时压力；
阻抗测定装置，与电堆的供电端连接，用于采集电堆的实时高频阻抗。
4.根据权利要求3所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述数据处理与控制单元执行如下程序；
接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机，依次启动空压机、进气节气门、排气节气门，对关机后的电堆执行吹扫；
定时监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，将每次的所述实时高频阻抗与预设阈值进行比较，如果所述高频阻抗大于等于预设阈值，停止上述吹扫，否则，继续上述吹扫及监测，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时停止上述吹扫；
获取流量计处于目标流量时压力传感器二和压力传感器三所测压力的差值，作为作为电堆的进气口和出气口的气压差；
将所述气压差与上述目标流量对应的电堆出厂压差阈值比较判断待测增湿器是否泄漏；如果所述气压差小于电堆出厂压差阈值，判定出现泄漏，将所述气压差输入预先设置的流量-压差模型获得修正后的目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标；否则，判定未出现泄漏，维持所述目标流量不变，完成待测增湿器泄漏的检测控制。
5.根据权利要求1-4之一所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述预设阈值为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限。
6.根据权利要求5所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述目标流量为电堆正常供电时的入堆气体流量。
7. 根据权利要求4所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述流量-压差模型为
M f=[(1+c 2/c 1)M 1 3]/[c 1 2 ΔP k(R)]
式中，M f为修正后的目标流量，M 1为修正前的目标流量，c 1 、c 2为分别为事先标定的阻力系数，R为当前时刻的高频阻抗，k(R)为与高频阻抗R相关的函数，ΔP为电堆的进气口和出气口的气压差。
8. 根据权利要求7所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，所述k(R)通过下面公式获得
k(R)=aR+b
式中，a、b为分别为事先标定的比例系数。
9.一种燃料电池增湿器泄漏的检测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收到用户发出的增湿器检测指令后，对电堆执行关机吹扫；
监测吹扫过程中电堆的实时高频阻抗，直到所述高频阻抗大于等于预设阈值时，获取流量计处于目标流量时电堆的进气口和出气口的气压差；
根据所述气压差判断待测增湿器是否泄漏，如果泄漏，根据所述气压差修正目标流量，将修正后的目标流量作为电堆正常供电时流量计的工作指标。
10.根据权利要求9所述的燃料电池增湿器泄漏的检测控制装置，其特征在于，通过如下步骤获得所述预设阈值：
获取燃料电池电堆的包括不同环境温度、阻抗、电池寿命对应的数据样本；
对上述数据样本进行拟合，通过最佳逼近方法确定环境温度-阻抗-电池寿命的函数曲线；
通过上述函数曲线，确定当前环境温度下燃料电池的额定寿命到最高寿命对应的阻抗范围；
将上述阻抗范围的下限作为事先标定的电堆内不存在液态水的阻抗下限，并作为所述预设阈值。
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