CN115084594A - 一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法及系统，属于电池安全诊断的技术领域，其方法包括：取燃料电池的实时温度值；判断实时温度值是否大于温度阈值；当实时温度值大于温度阈值时，获取燃料电池的实时位置；基于实时位置确定燃料电池的运动状态；当确定运动状态为移动状态时，则确定燃料电池的故障为运行故障；当确定运动状态为固定状态时，则确定燃料电池的故障为非运行故障。本申请具有能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，提高燃料电池使用的安全性的效果。

Description

一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法及系统
技术领域
本申请涉及电池安全诊断的技术领域，尤其是涉及一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法及系统。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。燃料电池因其高效、洁净的能量转化效果，得到了越来越多的关注，其在交通运输以及备用电源等方向展现了广阔的应用前景。
随着对燃料电池系统的不断深入研究，燃料电池汽车的研发就进入汽车制造者的视野，然而当前燃料电池的研究水平还不完善，因此导致燃料电池在应用在汽车上时，还会存在较大的安全隐患，因此如何及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，是提高燃料电池使用安全性的一个重要手段。
发明内容
为了能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，提高燃料电池使用的安全性，本申请提供一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法及系统。
第一方面，本申请提供一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法，采用如下的技术方案：
一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法，包括：
获取燃料电池的实时温度值；
判断所述实时温度值是否大于温度阈值；
当所述实时温度值大于所述温度阈值时，获取所述燃料电池的实时位置；
基于所述实时位置确定所述燃料电池的运动状态；
当确定所述运动状态为移动状态时，则确定所述燃料电池的故障为运行故障；
当确定所述运动状态为固定状态时，则确定所述燃料电池的故障为非运行故障。
通过采用上述技术方案，比较实时温度值与温度阈值的大小能够初步确定燃料电池是否异常，在燃料电池异常时，根据燃料电池的实时位置确定燃料电池的运动状态，能够进一步确定燃料电池的故障原因。从而能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
作为优选，所述确定所述燃料电池的故障为运行故障，包括：
获取所述燃料电池的储水箱的循环水流量；
判断所述循环水流量是否与预设水流量匹配；
若所述循环水流量与预设水流量不匹配，则确定所述运行故障为冷却水管堵塞。
通过采用上述技术方案，判断循环水流量与预设水流量是否匹配，能够判断燃料电池温度升高的原因是否为冷却水管堵塞，能够进一步确定故障原因。
作为优选，所述确定所述燃料电池的故障为运行故障，还包括：
获取所述燃料电池的储水箱的出水水温；
判断所述出水水温是否大于预设水温；
若所述出水水温大于所述预设水温，则确定所述运行故障为散热扇故障。
通过采用上述技术方案，判断出水水温是否大于预设水温，能够判断燃料电池温度升高的原因是否为储水箱的散热扇故障，能够进一步确定故障原因。
作为优选，在所述确定所述运行故障为散热扇故障之前，还包括：
获取所述储水箱的循环水压力；
判断所述循环水压力是否小于预设压力；
若所述循环水压力小于所述预设压力，则基于所述出水水温和所述预设水温获取水温差值；
基于所述循环水压力和所述预设压力获取压力差值；
获取水压变化值与水温变化值的关系表；
基于所述关系表判断所述压力差值与所述水温差值是否匹配；
若所述压力差值与所述水温差值匹配，则确定所述运行故障为循环水压力故障；
若所述压力差值与所述水温差值不匹配，则确定所述运行故障为所述散热扇故障和所述循环水压力故障；
若所述循环水压力大于或等于所述预设压力，则进行下一步。
通过采用上述技术方案，判断循环水压力是否小于预设压力，能够判断循环水压力是否发生改变，然后通过水压变化值与水温变化值的关系表，确定压力差值与水温差值是否匹配，从而能够进一步确定燃料电池温度异常是因为循环水压力故障还是散热扇故障，能够进一步提高判断的准确性。
作为优选，在所述获取燃料电池的实时温度值之前，还包括：
获取所述燃料电池周围的氢气浓度；
判断所述氢气浓度是否大于浓度阈值；
若所述氢气浓度大于所述浓度阈值，则获取通风指令；
基于所述通风指令控制排风扇启动以降低所述氢气浓度。
通过采用上述技术方案，当氢气浓度大于浓度阈值时，根据通风指令控制排风扇启动降低氢气浓度，能够尽可能防止氢气浓度过高导致发生危险，从而能够提高燃料电池使用的安全性。
作为优选，当所述氢气浓度大于所述浓度阈值时，还包括：
获取不同位置的所述氢气浓度；
将所有所述氢气浓度进行比较获取最大浓度；
获取所述最大浓度对应的位置，作为泄露位置；
基于所述泄露位置确定所述燃料电池的故障部件。
通过采用上述技术方案，根据最大浓度确定泄露位置，进而确定燃料电池的故障部件，能够进一步提高故障判断的准确性。
作为优选，所述确定所述燃料电池的故障为非运行故障，包括：
获取所述燃料电池的环境温度；
判断所述环境温度是否与所述燃料电池预设的工作温度匹配；
若所述环境温度与所述工作温度匹配，则确定所述非运行故障为加热异常启动；
若所述环境温度与所述工作温度不匹配，则确定所述非运行故障为控温异常。
通过采用上述技术方案，判断环境温度与预设的工作温度是否匹配，能够确定非运行故障时加热启动异常还是控温异常，能够对非运行故障进一步进行确定。
作为优选，所述若所述环境温度与所述工作温度不匹配，则确定所述非运行故障为控温异常，包括：
若所述环境温度大于所述工作温度，则确定所述控温异常为散热不足；
若所述环境温度小于所述工作温度，则确定所述控温异常为过度升温。
通过采用上述技术方案，判断环境温度与工作温度的大小关系，能够进一步确定控温异常为散热不足还是过度升温，从而方便进一步确定燃料电池故障的原因。
第二方面，本申请提供一种基于知识图谱的燃料电池诊断系统，采用如下的技术方案：
一种基于知识图谱的燃料电池诊断系统，包括：
温度获取模块，用于获取燃料电池的实时温度值；
温度判断模块，用于判断所述实时温度值是否大于温度阈值；
位置获取模块，用于当所述实时温度值大于所述温度阈值时，获取所述燃料电池的实时位置；
状态获取模块，用于基于所述实时位置确定所述燃料电池的运动状态；
故障确定模块，用于当确定所述运动状态为移动状态时，确定所述燃料电池的故障为运行故障；还用于当确定所述运动状态为固定状态时，确定所述燃料电池的故障为非运行故障。
通过采用上述技术方案，温度获取模块获取燃料电池的实时温度值，并发送给与其相连的温度判断模块。温度判断模块判断实时温度值是否大于温度阈值，并将判断的结果发送给与其相连的位置获取模块。当实时温度值大于温度阈值时，位置获取模块获取燃料电池的实时位置，并发送给与其相连的状态获取模块。状态获取模块根据实时位置确定燃料电池的运动状态，并将确定的结果发送给与其相连的故障确定模块。当确定运动状态为运动状态时，故障确定模块确定燃料电池的故障为运行故障；当确定运动状态为固定状态时，故障确定模块确定燃料电池的故障为非运行故障。从而能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过比较实时温度值与温度阈值的大小能够初步确定燃料电池是否异常，在燃料电池异常时，根据燃料电池的实时位置确定燃料电池的运动状态，能够进一步确定燃料电池的故障原因。从而能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法的整体流程示意图；
图2是本申请一个实施例中步骤S11至步骤S13的流程示意图；
图3是本申请一个实施例中步骤S21至步骤S23的流程示意图；
图4是本申请一个实施例中步骤S31至步骤S39的流程示意图；
图5是本申请一个实施例中步骤S41至步骤S44的流程示意图；
图6是本申请一个实施例中步骤S51至步骤S54的流程示意图；
图7是本申请一个实施例中步骤S61至步骤S64的流程示意图；
图8是本申请一个实施例中步骤S71至步骤S72的流程示意图；
图9是本申请实施例提供的一种基于知识图谱的燃料电池诊断系统的结构框图。
附图标记说明：
1、温度获取模块；2、温度判断模块；3、位置获取模块；4、状态获取模块；5、故障确定模块。
具体实施方式
以下结合附图1至9对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法。
参照图1，基于知识图谱的燃料电池诊断方法包括：
S1.获取燃料电池的实时温度值；
S2.判断实时温度值是否大于温度阈值；
S3.当实时温度值大于温度阈值时，获取燃料电池的实时位置；
S4.基于实时位置确定燃料电池的运动状态；
S5.当确定运动状态为移动状态时，则确定燃料电池的故障为运行故障；
S6.当确定运动状态为固定状态时，则确定燃料电池的故障为非运行故障。
燃料电池应用于汽车的过程中，尤其是氢燃料电池，更加的环保。为了尽可能保证车辆驾驶的安全，对于燃料电池需要进行检测诊断，从而在燃料电池出现故障时能够及时发现，从而尽可能防止因为故障发现不及时而造成更大的损失。
具体来说，首先获取燃料电池的实时温度值，获取方式可以通过设置在燃料电池内部的温度传感器测量获得。并将测量的实时温度值发送至燃料电池连接的控制云台上，控制云台中存储有知识图谱，知识图谱中包括预设的温度阈值，该温度阈值为燃料电池正常工作的最大温度值。
控制云台获取到实时温度值之后，将实时温度值与温度阈值进行对比，判断实时温度值是否大于温度阈值，从而能够确定当前燃料电池是否发热异常。如果实时温度值大于温度阈值，证明此时燃料电池发热异常，大概率存在故障，否则证明燃料电池正常。
当实时温度值大于温度阈值时，获取燃料电池的实时位置，获取方式可以通过设置在燃料电池上的位置传感器获得。然后根据实时位置确定燃料电池的运动状态，即控制云台根据接收到的实时位置判断该实时位置是否正在发生变化。如果发生变化，证明燃料电池此时的位置正在移动，即证明燃料电池此时正在为汽车供电，汽车此时正在移动；而如果不发生变化，证明燃料电池此时的位置没有发生移动，也就大概率证明燃料电池此时并没有为汽车供电，也即证明燃料电池此时没有进行工作。
其中，运动状态包括移动状态和固定状态，当燃料电池正在移动时，运动状态为移动状态，反之移动状态为固定状态。
当确定运动状态为移动状态时，确定燃料电池的故障为运行故障，其中运行故障是指燃料电池自身供电发生异常；当确定运动状态为固定状态时，确定燃料电池的故障为非运行故障，也就是指此时的温度异常大概率是外部原因导致的。
当确定故障之后，输出到显示器上进行显示，从而通过上述的方式，能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
参照图2，为了进一步确定燃料电池运行故障的具体原因，在另一个实施例中，确定燃料电池的故障为运行故障，包括：
S11.获取燃料电池的储水箱的循环水流量；
S12.判断循环水流量是否与预设水流量匹配；
S13.若循环水流量与预设水流量不匹配，则确定运行故障为冷却水管堵塞。
具体来说，燃料电池在生产电能的过程中会产生大量的热量，因此燃料电池设有降温装置，通过储水箱存储冷却水，并通过散热扇对储水箱中的水进行降温。因此当燃料电池的温度升高的原因，可能是降温装置异常，因此为了对具体原因进行确认，可进行如下操作：
首先获取燃料电池的储水箱的循环水流量，测量方式可以通过设置在储水箱的管道的流量计测量后获得，然后与知识图谱中预设的预设水流量进行匹配，其中预设水流量为储水箱中的水进入管道后正常的流量。
如果循环水流量与预设水流量匹配，证明储水箱的管道正常，此时燃料电池的温度过高可能是其他原因导致，需要进一步进行确定。而如果循环水流量与预设水流量不匹配，证明储水箱的管道不正常，大概率是管道发生了堵塞。
当冷却水管堵塞之后，循环水流量减小，对燃料电池产生的热量的散热效果就会降低，因而会导致燃料电池的温度升高。所以，当循环水流量与预设水流量不匹配时，确定运行故障为冷却水管堵塞，并可以通过显示屏进行显示，因此通过上述的方式，能够进一步确定运行故障的具体原因，进而方便对故障的原因及时进行处理。
参照图3，进一步的，在冷却水管正常时，还可以继续寻找导致燃料电池温度异常的原因，在另一个实施例中，确定燃料电池的故障为运行故障，还包括：
S21.获取燃料电池的储水箱的出水水温；
S22.判断出水水温是否大于预设水温；
S23.若出水水温大于预设水温，则确定运行故障为散热扇故障。
具体来说，可以通过温度传感器测量获得储水箱的出水管出水的水温，也就是出水水温，储水箱中经过降温之后的冷却水从出水管中流出，从而对燃料电池进行降温，传感器测量出水水温之后，同样传输至控制云台。
然后控制云台将出水水温与知识图谱中预设水温进行比较，并判断出水水温是否大于预设水温，即判断经过储水箱降温之后的冷却水温度是否过高，从而能够判断对储水箱进行降温的散热扇是否发生故障。
如果出水水温大于预设水温，证明从储水箱进入出水管的温度过高，说明散热扇对储水箱的降温效果不足，此时散热扇大概率发生故障，因此确定运行故障为散热扇故障。当确定运行故障为散热扇故障之后，同样可以输出到显示器上进行显示，进而方便进行观察。
如果出水水温小于或等于预设水温，证明散热扇对储水箱降温的效果正常，因此说明散热扇正常，也就说明此时运行故障不是散热扇故障，因此此时燃料电池发生故障的原因大概率是燃料电池自身的故障。
参照图4，进一步的，水压也会导致水温发生变化，因此，在另一个实施例中，在确定运行故障为散热扇故障之前，还包括：
S31.获取储水箱的循环水压力；
S32.判断循环水压力是否小于预设压力；
S33.若循环水压力小于预设压力，则基于出水水温和预设水温获取水温差值；
S34.基于循环水压力和预设压力获取压力差值；
S35.获取水压变化值与水温变化值的关系表；
S36.基于关系表判断压力差值与水温差值是否匹配；
S37.若压力差值与水温差值匹配，则确定运行故障为循环水压力故障；
S38.若压力差值与水温差值不匹配，则确定运行故障为散热扇故障和循环水压力故障；
S39.若循环水压力大于或等于预设压力，则确定运行故障为散热扇故障。
具体来说，首先通过压力传感器获取储水箱的循环水压力，并传输至控制云台，控制云台将循环水压力与知识图谱中预设压力进行比较，并判断循环水压力是否小于预设压力。在封闭的条件下，水的压力也大水温越小。
如果循环水的压力大于或等于预设压力，证明不是因为水压导致水温升高，因此确定运行故障就是散热扇故障。如果循环水的压力小于预设压力，证明循环水在水压的变化下导致水温升高，此时并不能完全确定出水水温大于预设水温是由于散热扇故障导致。
因此为了进一步进行确认，当循环水压力小于预设压力时，根据出水水温和预设水温获取水温差值，即用出水水温减去预设水温获取的值的绝对值就是水温差值。接着根据循环水压力和预设压力获取压力差值，即用循环水压力的数值减去预设压力的数值获取的数值的绝对值，即为压力差值。
然后获取水压变化值与水温变化值的关系表，该关系表存储于知识图谱中。其中，水压变化值和水温变化值之间的对应关系数据可以通过根据燃料电池的实际使用情况测量之后获得，然后存储于知识图谱中。
接着根据关系表判断压力差值与水温差值是否匹配，即将压力差值与水压变化值进行匹配，然后获得相应的水温变化值，并判断该水温变化值与水温差值是否匹配，如果水温变化值与水温差值匹配，则证明压力差值与水温差值匹配，否则，则是不匹配。其中，压力差值与水压变化值进行匹配方式可以是水压变化值为一个范围值，如果压力差值在水压变化值之内，则证明匹配，同理，水温变化值同样为一个范围值，如果水温差值位于这个范围值内，则证明水温变化值与水温差值匹配。
如果压力差值与水温差值匹配，则证明此时水温升高是由于水压变化引起，也就说明运行故障为仅为循环水压力故障。如果压力差值与水温差值不匹配，则证明此时水温升高仍然是由于散热扇发生故障，因此确定运行故障为散热扇故障，此外还包括循环水压力故障。
参照图5，进一步的，为了尽可能保证燃料电池在使用过程中的安全性，在另一个实施例中，在步骤S1即获取燃料电池的实时温度值之前，还包括：
S41.获取燃料电池周围的氢气浓度；
S42.判断氢气浓度是否大于浓度阈值；
S43.若氢气浓度大于浓度阈值，则获取通风指令；
S44.基于通风指令控制排风扇启动以降低氢气浓度。
具体来说，通过气体传感器测量燃料电池周围的氢气浓度，然后将氢气浓度传输给控制云台，控制云台将氢气浓度与知识图谱中预设的浓度阈值进行比较，并判断氢气浓度是否大于浓度阈值。其中，浓度阈值为氢气发生爆炸的最小浓度值。
如果氢气浓度大于浓度阈值，证明氢气此时如果遇到火花大概率会发生爆炸危险，此时控制云台获取通风指令，并将通风指令发送至排风扇的控制器，从而控制排风扇启动，进而将氢气排出以降低氢气浓度。同时此时输出氢气泄露告警信息，进而能够尽可能的保证燃料电池的使用安全。
同时，当氢气浓度小于浓度阈值时，同样输出氢气泄露告警信息，此时排风扇不启动，当然在另一个实施例中，当氢气浓度小于浓度阈值时，排风扇同样可以启动。
参照图6，氢气在燃料电池中流动的过程中，发生泄露的位置可能是氢罐与气体管道的连接处，也可能是气体管道与燃料电池本体的连接处，还可能是管道本体泄露，还有可能是氢罐发生泄露。为了确定氢气发生泄露的具体位置， 在另一个实施例中，当氢气浓度大于浓度阈值时，还包括：
S51.获取不同位置的氢气浓度；
S52.将所有氢气浓度进行比较获取最大浓度；
S53.获取最大浓度对应的位置，作为泄露位置；
S54.基于泄露位置确定燃料电池的故障部件。
具体来说，通过设置在不同位置的气体传感器测量氢气浓度，然后将不同的气体传感器测得的氢气浓度传输到控制云台，控制云台对所有测得的氢气浓度进行比较，并筛选出其中的最大值，即获取最大浓度。
然后获取最大浓度对应的位置，作为泄露位置。即每一个气体传感器均预设一个固定的位置，确定最大浓度对应的气体传感器即可确定相应的设备位置。例如，氢罐与气体管道的连接处的气体传感器测得的氢气浓度最大，则即可根据该气体传感器确定氢罐与气体管道的连接处即为泄露位置。
确定泄露位置之后，也即可确定燃料电池的故障部件，即按上述举例来说，部件位置就是氢罐与气体管道的连接处。确定故障部件之后，可以输出至显示，从而能够更加直观的确定燃料电池的故障位置，进而能够提高诊断的准确性。
参照图7，为了进一步提高对非运行故障判断的准确性，在另一个实施例中，确定燃料电池的故障为非运行故障，包括：
S61.获取燃料电池的环境温度；
S62.判断环境温度是否与燃料电池预设的工作温度匹配；
S63.若环境温度与工作温度匹配，则确定非运行故障为加热异常启动；
S64.若环境温度与工作温度不匹配，则确定非运行故障为控温异常。
燃料电池在低温条件下启动困难，因此需要进行预热，而进行预设的装置也可能发生异常，需要进一步进行检测。
具体来说，通过设置在燃料电池外侧的温度传感器测量燃料电池的环境温度，并传输至控制云台，然后控制云台将环境温度与知识图谱中预存的工作温度进行匹配，即判断两者的温度是否相等。
如果环境温度与工作温度匹配，即二者相等，此时燃料电池没有进行工作，此时说明温度升高的原因大概率是由于预热装置异常启动导致的，所以此时确定非运行故障为加热异常启动，并将确认的结果发送至显示区进行显示，能够进一步提高判断的效果，同时方便确定非运行故障的具体原因。
如果环境温度与工作温度不匹配，即二者不相等，则此时大概率证明是由于预热装置对温度控制异常导致的，此时确定非运行故障为控温异常。
参照图8，进一步的，在另一个实施例中，步骤S64即若环境温度与工作温度不匹配，则确定非运行故障为控温异常，包括：
S71.若环境温度大于工作温度，则确定控温异常为散热不足；
S72.若环境温度小于工作温度，则确定控温异常为过度升温。
具体来说，当环境温度与工作温度不匹配时，判断环境温度与工作温度的大小，即判断环境温度大于工作温度还是小于工作温度。由于部分燃料电池会存在工作温度区间，在低温环境下需要对燃料电池进行预热，在高温环境需要进行降温。
因此，当环境温度大于工作温度时，证明此时燃料电池温度异常为散热不足导致，因此此时确定控温异常为散热不足，并将该结果输出至显示屏上，方便检查人员及时确定故障的位置，方便进行检修。
当环境温度小于工作温度时，证明此时燃料电池温度异常为多度加热导致，因此此时确定控温异常为多度升温，并将该结果输出至显示屏上，方便检查人员及时确定故障的位置，方便进行检修。
本申请实施例一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法的实施原理为：首先获取燃料电池的实时温度值，然后通过比较实时温度值与温度阈值的大小能够初步确定燃料电池是否异常，在燃料电池异常时，获取燃料电池的实时位置，并根据燃料电池的实时位置确定燃料电池的运动状态，当运动状态为移动状态时，确定燃料电池的故障为运行故障；当运动状态为固定状态时，确定燃料电池的故障为非运行故障，能够进一步确定燃料电池的故障原因。从而能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
本申请实施例还公开一种基于知识图谱的燃料电池诊断系统，能够达到如上述一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法同样的技术效果。
参照图9，基于知识图谱的燃料电池诊断系统包括：
温度获取模块1，用于获取燃料电池的实时温度值；
温度判断模块2，用于判断实时温度值是否大于温度阈值；
位置获取模块3，用于当实时温度值大于温度阈值时，获取燃料电池的实时位置；
状态获取模块4，用于基于实时位置确定燃料电池的运动状态；
故障确定模块5，用于当确定运动状态为移动状态时，确定燃料电池的故障为运行故障；还用于当确定运动状态为固定状态时，确定燃料电池的故障为非运行故障。
具体来说，温度获取模块1获取燃料电池的实时温度值，并发送给与其相连的温度判断模块2。温度判断模块2判断实时温度值是否大于温度阈值，并将判断的结果发送给与其相连的位置获取模块3。
当实时温度值大于温度阈值时，位置获取模块3获取燃料电池的实时位置，并发送给与其相连的状态获取模块4。状态获取模块4根据实时位置确定燃料电池的运动状态，并将确定的结果发送给与其相连的故障确定模块5。
当确定运动状态为运动状态时，故障确定模块5确定燃料电池的故障为运行故障；当确定运动状态为固定状态时，故障确定模块5确定燃料电池的故障为非运行故障。从而能够及时发现燃料电池在使用过程中存在问题，及时确定燃料电池异常的原因，进而提高燃料电池使用的安全性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于知识图谱的燃料电池诊断方法，其特征在于，包括：
获取燃料电池的实时温度值；
判断所述实时温度值是否大于温度阈值；
当所述实时温度值大于所述温度阈值时，获取所述燃料电池的实时位置；
基于所述实时位置确定所述燃料电池的运动状态；
当确定所述运动状态为移动状态时，则确定所述燃料电池的故障为运行故障；
当确定所述运动状态为固定状态时，则确定所述燃料电池的故障为非运行故障。
2.根据权利要求1所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，所述确定所述燃料电池的故障为运行故障，包括：
获取所述燃料电池的储水箱的循环水流量；
判断所述循环水流量是否与预设水流量匹配；
若所述循环水流量与预设水流量不匹配，则确定所述运行故障为冷却水管堵塞。
3.根据权利要求1所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，所述确定所述燃料电池的故障为运行故障，还包括：
获取所述燃料电池的储水箱的出水水温；
判断所述出水水温是否大于预设水温；
若所述出水水温大于所述预设水温，则确定所述运行故障为散热扇故障。
4.根据权利要求3所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，在所述确定所述运行故障为散热扇故障之前，还包括：
获取所述储水箱的循环水压力；
判断所述循环水压力是否小于预设压力；
若所述循环水压力小于所述预设压力，则基于所述出水水温和所述预设水温获取水温差值；
基于所述循环水压力和所述预设压力获取压力差值；
获取水压变化值与水温变化值的关系表；
基于所述关系表判断所述压力差值与所述水温差值是否匹配；
若所述压力差值与所述水温差值匹配，则确定所述运行故障为循环水压力故障；
若所述压力差值与所述水温差值不匹配，则确定所述运行故障为所述散热扇故障和所述循环水压力故障；
若所述循环水压力大于或等于所述预设压力，则进行下一步。
5.根据权利要求1所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，在所述获取燃料电池的实时温度值之前，还包括：
获取所述燃料电池周围的氢气浓度；
判断所述氢气浓度是否大于浓度阈值；
若所述氢气浓度大于所述浓度阈值，则获取通风指令；
基于所述通风指令控制排风扇启动以降低所述氢气浓度。
6.根据权利要求5所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，当所述氢气浓度大于所述浓度阈值时，还包括：
获取不同位置的所述氢气浓度；
将所有所述氢气浓度进行比较获取最大浓度；
获取所述最大浓度对应的位置，作为泄露位置；
基于所述泄露位置确定所述燃料电池的故障部件。
7.根据权利要求1所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，所述确定所述燃料电池的故障为非运行故障，包括：
获取所述燃料电池的环境温度；
判断所述环境温度是否与所述燃料电池预设的工作温度匹配；
若所述环境温度与所述工作温度匹配，则确定所述非运行故障为加热异常启动；
若所述环境温度与所述工作温度不匹配，则确定所述非运行故障为控温异常。
8.根据权利要求7所述的燃料电池诊断方法，其特征在于，所述若所述环境温度与所述工作温度不匹配，则确定所述非运行故障为控温异常，包括：
若所述环境温度大于所述工作温度，则确定所述控温异常为散热不足；
若所述环境温度小于所述工作温度，则确定所述控温异常为过度升温。
9.一种基于知识图谱的燃料电池诊断系统，其特征在于，包括：
温度获取模块(1)，用于获取燃料电池的实时温度值；
温度判断模块(2)，用于判断所述实时温度值是否大于温度阈值；
位置获取模块(3)，用于当所述实时温度值大于所述温度阈值时，获取所述燃料电池的实时位置；
状态获取模块(4)，用于基于所述实时位置确定所述燃料电池的运动状态；
故障确定模块(5)，用于当确定所述运动状态为移动状态时，确定所述燃料电池的故障为运行故障；还用于当确定所述运动状态为固定状态时，确定所述燃料电池的故障为非运行故障。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116093458A (zh) * 2023-03-07 2023-05-09 苏州聚云新能源科技有限公司 多电池组的数据处理方法与系统
CN116646565A (zh) * 2023-07-26 2023-08-25 广东电网有限责任公司广州供电局 燃料电池的故障检测方法、装置、存储介质及燃料电池

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121968A (ja) * 1996-10-21 1998-05-12 Fuji Heavy Ind Ltd ラジエータファンシステムの故障診断装置
KR19990052352A (ko) * 1997-12-22 1999-07-05 정몽규 하이브리드 전기자동차의 배터리 고장시 비상 제어방법
KR20110138819A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 현대자동차주식회사 연료전지 시스템의 냉각수 유량 예측 방법 및 냉각수 정상 순환 판정 방법
TW201248985A (en) * 2011-05-18 2012-12-01 Nat Univ Tainan Fuel cell control system
CN103490083A (zh) * 2013-09-18 2014-01-01 清华大学 一种燃料电池防水淹控制方法
CN109860663A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 一汽解放汽车有限公司 一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统
CN110212218A (zh) * 2019-06-28 2019-09-06 潍柴动力股份有限公司 一种燃料电池三通阀的检测方法和系统
CN110579440A (zh) * 2019-08-12 2019-12-17 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 氢气安全控制方法、控制装置、存储设备及氢能汽车
CN114361536A (zh) * 2022-03-18 2022-04-15 北汽福田汽车股份有限公司 燃料电池系统故障处理方法及装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121968A (ja) * 1996-10-21 1998-05-12 Fuji Heavy Ind Ltd ラジエータファンシステムの故障診断装置
KR19990052352A (ko) * 1997-12-22 1999-07-05 정몽규 하이브리드 전기자동차의 배터리 고장시 비상 제어방법
KR20110138819A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 현대자동차주식회사 연료전지 시스템의 냉각수 유량 예측 방법 및 냉각수 정상 순환 판정 방법
TW201248985A (en) * 2011-05-18 2012-12-01 Nat Univ Tainan Fuel cell control system
CN103490083A (zh) * 2013-09-18 2014-01-01 清华大学 一种燃料电池防水淹控制方法
CN109860663A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 一汽解放汽车有限公司 一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统
CN110212218A (zh) * 2019-06-28 2019-09-06 潍柴动力股份有限公司 一种燃料电池三通阀的检测方法和系统
CN110579440A (zh) * 2019-08-12 2019-12-17 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 氢气安全控制方法、控制装置、存储设备及氢能汽车
CN114361536A (zh) * 2022-03-18 2022-04-15 北汽福田汽车股份有限公司 燃料电池系统故障处理方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116093458A (zh) * 2023-03-07 2023-05-09 苏州聚云新能源科技有限公司 多电池组的数据处理方法与系统
CN116646565A (zh) * 2023-07-26 2023-08-25 广东电网有限责任公司广州供电局 燃料电池的故障检测方法、装置、存储介质及燃料电池
CN116646565B (zh) * 2023-07-26 2023-11-21 广东电网有限责任公司广州供电局 燃料电池的故障检测方法、装置、存储介质及燃料电池

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