CN116263484A - 单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质，涉及燃料电池应用的技术领域，包括根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，异常单电池在当前时刻的电压正常，电池参数包括高频阻抗；基于异常单电池的高频阻抗，确定每个异常单电池的异常原因；根据异常原因对每个异常单电池进行进气调节，以使异常单电池在下一时刻的电压正常，通过提前对异常单电池进行参数调整，以缓解了燃料电池中出现单电池电压过低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池应用的技术领域，尤其是涉及一种单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质。
背景技术
燃料电池是一种以氢为最佳燃料不经过燃烧过程而直接以电化学反应的方式，将燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的高效能量转换发电装置。它不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，实际能量转换效率高达50％至80％。
燃料电池电堆包含若干个单电池串联堆叠，由于单电池产品差异，或者是受整堆结构的影响，在动态工况下，燃料电池不同的单电池的输出电压存在严重的不一致，甚至出现单电池电压反极现象。若单电池性能差异过大，电堆的整体性能会受最低性能输出的单电池影响，严重的会影响整个电堆的稳定性和寿命。此外，局部单体电压过低，电化学衰退加快，将导致局部电流密度过高，引起局部出现“热点”，导致电池永久损坏甚至引发安全问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质，通过提前对异常单电池进行参数调整，以缓解了燃料电池中出现单电池电压过低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种单电池电压控制方法，所述方法包括：
根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，所述异常单电池在当前时刻的电压正常，所述电池参数包括高频阻抗；
基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因；
根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节，以使所述异常单电池在下一时刻的电压正常。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤，包括：
获取当前燃料电池堆中每个单电池的电池参数，并将所述电池参数分别与相应的参数阈值进行比对，其中，所述电池参数包括电压波动率和电压波动幅值；
若当前单电池存在至少一个所述电池参数超过所述参数阈值，则将所述当前单电池确定为异常单电池。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因的步骤，包括：
若当前异常单电池的高频阻抗小于阻抗阈值，则所述当前异常单电池的异常原因为堵水故障；
若当前异常单电池的高频阻抗大于阻抗阈值，则所述当前异常单电池的异常原因为膜干故障。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节的步骤，包括：
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第一档位值，则打断所述异常单电池的当前运行状态，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第二档位值，则改变所述异常单电池的膜电极表面活性状态，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第三档位值，则对所述异常单电池进行吹扫，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值未达到所述第一档位值，则终止调节。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节的步骤，还包括：
若所述异常单电池的电池参数达到所述第一档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的降低阴极进气压力，增加阳极进气压力；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第一档位值且异常原因为膜干故障，则控制增加阴极进气压力，降低阳极进气压力；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第二档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的降低阴极进气湿度，降低阳极进气湿度；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第二档位值且异常原因为膜干故障，则控制所述异常单电池的增加阴极进气湿度，增加阳极进气湿度；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第三档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的增加阴极进气量，增加阳极进气量；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第三档位值且异常原因为膜干故障，则控制降低阴极进气量，降低阳极进气量。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一档位值小于所述第二档位值，所述第二档位值小于所述第三档位值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，在根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤之前，所述方法还包括：
对当前燃料电池堆中每个单电池的电压进行检测；
若存在电压低于电压阈值的单电池，则对低电压单电池进行电压控制；
若不存在电压低于电压阈值的单电池，则执行根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤。
第二方面，本发明实施例还提供一种单电池电压控制装置，所述装置包括：
第一确定模块，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，所述异常单电池在当前时刻的电压正常；
第二确定模块，基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因；
调节模块，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节，以使所述异常单电池在下一时刻的电压正常。
第三方面，实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
第四方面，实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
本发明实施例带来了一种单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质，经发明人研究发现，由于部分单电池在当前时刻的电压正常，但其内部已然产生故障，故而该单电池在下一时刻也许会变为低电压，本发明实施例针对此种情况，对尚未产生低压表象的单电池的异常情况进行检测，并提前对此类异常情况进行调节修正，以避免此类异常单电池在下一时刻变为低电压，进而保证单电池的应用可靠性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种单电池电压控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种单电池电压控制方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种单电池电压控制装置的功能模块示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的硬件架构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
质子交换膜燃料电池，是继碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池之后发展起来的第五代燃料电池，其具有工作温度较低、启动时间短、功率密度高，负载响应快、无电解液流失等特点。
当前，为了解决燃料电池的单体电压较低的问题，一般采用以下几种方式：
第一种，通过对燃料电池标定测试工况，根据模拟的最优控制参数对电池进行调整；
第二种，当检测出单电池电压低时，计算电压平均单电池电压(Va)与最低单电池电压(Vb)之间的电压差ΔV，若电压差大于电压阈值，则认为该单电池存在堵水的情况，然后控制增加进气量。
第三种，当检测出单电池电压低时，通过计算电池堆的电压标准方差和平均电压，并将计算值分别与相应参考值进行比较，若计算值与参考值的差值超过阈值，则控制增加空气流量和排氢量，并在持续Δt时间后，重复上述步骤，直至无单电池存在低电压的情况。
然而，基于上述单电池电压控制方式，存在以下问题：
对于第一种控制方式来说，燃料电池电堆在实际的动态运行过程中，容易发生水淹问题，单电池存在输出性能不一致的问题，造成单电池电压过低，与经模拟控制参数调整的电池并不能保证可靠性。
对于第二种控制方式来说，控制方式的执行条件必须是发生单电池电压低问题以后，再进行恢复，此时单电池电压低的问题已经出现，会带来负面影响，情况严重会造成停机的风险。
对于第三种控制方式来说，电压标准方差和平均电压分别与参考值的比较，不具有普遍性，只针对整堆一致性较差的电堆或者说是单电池电压低的数量较多的情况才有效果，而不适用于整堆一致性好但只有少数(少于3片)单电池单低的情况。
基于此，本发明实施例提供的一种单电池电压控制方法、装置、电子设备和可读存储介质，可以在单低问题出现前，对电池进行调整，以保证燃料电池使用的可靠性，可以广泛应用。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种单电池电压控制方法进行详细介绍，该方法可应用于控制器中，如智能设备、上位机、服务器等等。
图1为本发明实施例提供的一种单电池电压控制方法流程图。
参照图1，该电压控制方法包括：
步骤S102，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池。
其中，该异常单电池在当前时刻的电压正常，即此异常单电池指此时电压正常但基于其电池参数获知该单电池具有其他异常的电池。可以理解的是，电池参数为每个单电池具有的电池特性，可根据特定的采集设备进行检测得到，本领域技术人员能够获知。例如，用户可采用电压波动测试仪采集每个单电池的电压波动率和电压波动幅值等电池参数。
步骤S104，基于异常单电池的高频阻抗，确定每个异常单电池的异常原因。
其中，上述电池参数可包括高频阻抗，基于每个异常单电池的高频阻抗情况，能够获知该单电池具有的异常原因。
步骤S106，根据异常原因对每个异常单电池进行进气调节，以使异常单电池在下一时刻的电压正常。
其中，根据不同的异常原因，可采用不同的进气调节手段，以保证该异常单电池在下一时刻的电压也为正常值。
在实际应用的优选实施例中，经发明人研究发现，由于部分单电池在当前时刻的电压正常，但其内部已然产生故障，故而该单电池在下一时刻也许会变为低电压，本发明实施例针对此种情况，对尚未产生低压表象的单电池的异常情况进行检测，并提前对此类异常情况进行调节修正，以避免此类异常单电池在下一时刻变为低电压，进而保证单电池的应用可靠性。
在一些实施例中，为了更加全面对单电池的异常情况进行监测，以保证及时对单电池低电压情况进行修正，提高应用可靠性，在步骤S102之前，该方法还包括：
步骤1.1)，对当前燃料电池堆中每个单电池的电压进行检测。
需要说明的是，在实际应用过程中，本领域技术人员可采用常规检测设备对每个单电池的电压情况进行检测，如可采用前述实施例提到的电压波动测试仪实现对每个单电池的电压情况检测。
步骤1.2)，若存在电压低于电压阈值的单电池，则对低电压单电池进行电压控制。
其中，若燃料电池堆中具有电压低的单电池，则立即对该单电池采取电压控制措施，使得该单电池回复到正常电压，以保证电池应用安全。
步骤1.3)，若不存在电压低于电压阈值的单电池，则执行步骤S102。
需要说明的是，步骤1.2)和步骤1.3)中的存在电压符合相应电压阈值的单电池，主要是指检测结果中是否存在；若存在，即检测到，若不存在，即未检测到。其中，若未检测到低电压的单电池，则可能是当前的单电池并未表现出低电压的情况，又可能是由于检测精度误差等原因，未对表现出低电压的单电池的电压情况实现精确检测。
可以理解的是，此时并未检测到存在电压低的单电池，但为了保证对单电池检测的可靠性，此时利用步骤S102对单电池的电池参数的其他异常情况进行检测。
在一些实施例中，主要针对单电池的一些电池参数情况确定异常单电池，以免遗漏可能会出现低电压情况的单电池，示例性地，上述步骤S102，包括：
步骤2.1)，获取当前燃料电池堆中每个单电池的电池参数，并将电池参数分别与相应的参数阈值进行比对，其中，电池参数包括电压波动率和电压波动幅值。
需要说明的是，可通过计算分别获取每个单电池的电压波动率和电压波动幅值，并同时将电压波动率与电压波动率阈值进行比对，电压波动幅值与电压波动幅值阈值进行比对。
其中，电压波动率＝(单电池瞬时电压-平均电压)/平均电压；电压波动幅值＝单电池最大电压-单电池最小电压。
此外，电池参数还可包括欧姆阻抗，欧姆阻抗＝(瞬时电压U)/(瞬时电流I)。
步骤2.2)，若当前单电池存在至少一个电池参数超过参数阈值，则将当前单电池确定为异常单电池。
可以理解的是，若电压波动率或电压波动幅值中存在一个与对应参数阈值的比较情况异常，即当前单电池存在至少一个电池参数超过参数阈值，则认定该单电池为异常，此时，该单电池即为异常单电池。
作为一种可选的实施例，基于异常单电池的数量，计算异众比率，以呈现实时的实际测量结果。其中，异众比率为电堆的异常单电池数量/单电池总数。
其中，可根据异众比率分析电堆单电池异常数量，比率越大，电堆异常越明显；电压波动幅值可用于分析电堆异常状态的极值，进而识别电堆的异常；电压波动率可用于分析单电池的实时变化情况，波动率越大，单电池的性能越差。
在一些实施例中，可根据步骤S104确定单电池的异常原因，主要包括以下步骤：
步骤3.1)，若当前异常单电池的高频阻抗小于阻抗阈值，则当前异常单电池的异常原因为堵水故障。
步骤3.2)，若当前异常单电池的高频阻抗大于阻抗阈值，则当前异常单电池的异常原因为膜干故障。
其中，高频阻抗的阻抗值越小，含水量越高，反之亦然。
在一些实施例中，步骤S106中，根据异常原因对每个异常单电池进行进气调节的步骤，还可通过以下步骤实现，包括：
步骤4.1)，若异常单电池的电池参数与参数阈值的差值达到第一档位值，则打断异常单电池的当前运行状态，并将异常单电池的电池参数与参数阈值进行比对。
步骤4.2)，若异常单电池的电池参数与参数阈值的差值达到第二档位值，则改变异常单电池的膜电极表面活性状态，并将异常单电池的电池参数与参数阈值进行比对。
步骤4.3)，若异常单电池的电池参数与参数阈值的差值达到第三档位值，则对异常单电池进行吹扫，并将异常单电池的电池参数与参数阈值进行比对。
步骤4.4)，若异常单电池的电池参数与参数阈值的差值未达到第一档位值，则终止调节。
其中，第一档位值小于第二档位值，第二档位值小于第三档位值。
示例性地，该电池参数以电压波动率为例，本发明实施例可以根据分析结果主动修改控制参数，第一档位值可选2％，第二档位值可选3％，第三档位值可选5％。
若此时，电压波动率与参数阈值的差值达到第一档位值，则采用上述第一档位值对应的第一调节方式，此时再对电池计算电压波动率与参数阈值的差值，若此时差值小于第一档位值，则该单电池调节结束，不会出现下一时刻低电压的情况，若此时达到第二档位值，则单电池没能成功调节，此时再采用第二档位值对应的第二调节方式，此时再对电池计算电压波动率与参数阈值的差值，若此时差值小于第一档位值，则该单电池调节结束，不会出现下一时刻低电压的情况，若此时达到第三档位值，则单电池没能成功调节，此时再采用第三档位值对应的第三调节方式，重复上述步骤，直至单电池调节成功。
在一些实施例中，步骤S106的单电池调节步骤，还包括：
步骤5.1)，若异常单电池的电池参数达到第一档位值且异常原因为堵水故障，则控制异常单电池的降低阴极进气压力，增加阳极进气压力；
步骤5.2)，若异常单电池的电池参数达到第一档位值且异常原因为膜干故障，则控制增加阴极进气压力，降低阳极进气压力；
步骤5.3)，若异常单电池的电池参数达到第二档位值且异常原因为堵水故障，则控制异常单电池的降低阴极进气湿度，降低阳极进气湿度；
步骤5.4)，若异常单电池的电池参数达到第二档位值且异常原因为膜干故障，则控制异常单电池的增加阴极进气湿度，增加阳极进气湿度；
步骤5.5)，若异常单电池的电池参数达到第三档位值且异常原因为堵水故障，则控制异常单电池的增加阴极进气量，增加阳极进气量；
步骤5.6)，若异常单电池的电池参数达到第三档位值且异常原因为膜干故障，则控制降低阴极进气量，降低阳极进气量。
示例性地，当单电池发生堵水或膜干时，在性能差值第一档位值阶段，控制降低或者升高阴极进气压力，增加或降低阳极进气压力，打断当前测试的平衡状态，使整堆测试进入另一个新的平衡，实现避免单电池性能低的问题；当单电池堵水或膜干时在性能差值第二档位值阶段，控制调整阴阳极的进气湿度、进气温度和冷却水温度，使整堆膜电极的表面活性状态发生变化，实现避免单电池性能低的问题；当单电池堵水或膜干时，在性能差值第三档位值阶段，控制调整阴阳极的进气量，对性能低的单电池进行吹扫，实现单电池电压低问题改善。
需要说明的是，本发明实施例对单电池的调节可以是分档位值阶段(至少2个操作阶段)增加(或者是逐步减小)电池进气参数值，预防单电池性能低问题的发生。
作为一种可选的实施例，上述参数阈值可为预先基于大量单电池试验得到的性能较高的电池参数数据。
本发明实施例通过对比性能低的当前单电池与性能高(或者是平均性能)的预先试验的单电池的性能差异，计算统计电堆电压波动率、欧姆阻抗等以及单电池电压波动幅值、电压波动率、异众比率、高频阻抗、欧姆阻抗等电池参数，通过逐个档位增加或减少的方式主动调节进气参数，其中，进气参数包括冷却压力、冷却温度、进气压力、进气温度、进气计量比等参数，进而实现主动控制，可以避免形成燃料电池单低的现象。
在一些实施例中，针对固定位置的单电池性能低的情况，可以通过电堆设计结构的变更实现单低问题的解决。
在一些实施例中，如图2所示，本发明实施例还提供一种单电池电压控制方法，该方法包括：
第一步，开机启动设备准备开始测试；
第二步，测试设备设定测试工况；
第三步，启动设备，开始测试；
第四步，测试按照正常程序进行，如果没有单电池电压低问题，程序运行直接进入第五步；
第五步，完成测试，停机结束；
第六步，导出测试数据；
第七步，根据测试结果分析数据。
其中，上述主程序的第三步到第四步的测试流程还包括以下步骤：
步骤a测试设备自动记录测试数据；
步骤b，设备根据测试过程中计算分析的各个电池参数(包含不限于电堆欧姆阻值、单电池的电压偏差、电压波动幅值、电压波动率、标准偏差、异众比率、高频阻抗等)，总结单电池是否存在(或者是否将要发生)单电池电压低的问题(或者是通过软件给设备预定单电池电压低时的目标阈值)，根据分析测试数据(电池参数)与目标阈值的差值，启动不同的控制策略；
步骤c，电池参数与目标阈值的差值大于差值A，则调整输入参数1(包含电堆的冷却压力、冷却温度、阴阳极进气压力、阴阳极进气温度、阴阳极进气计量比等参数中的一个或者多个)；
步骤d，电池参数与目标阈值的差值大于差值B，则调整输入参数2(包含电堆的冷却压力、冷却温度、阴阳极进气压力、阴阳极进气温度、阴阳极进气计量比等参数中的一个或者多个)；
步骤e，电池参数与目标阈值的差值大于差值C，则调整输入参数3(包含电堆的冷却压力、冷却温度、阴阳极进气压力、阴阳极进气温度、阴阳极进气计量比等参数中的一个或者多个)；
步骤f，完成调整参数输入后，再次分析测试数据与目标阈值的差值，如果没有单电池电压低问题，则进入第七步，如果仍然有单电池的单低问题，则继续维持在步骤c、步骤d和步骤e；
步骤g，控制当前测试程序恢复到主程序第三步启动测试时的测试工况，测试过程按照主程序第四步继续测试。
本发明实施例对实时的测试数据有监控功能；可以通过监控的测试数据进行机器学习或者是数据对比分析；可以根据分析结果主动控制参数的修改，无需人工介入调整；对控制参数的调整可以是分档位阶段(可以是0到无穷大之间的任何个阶段)增加(或者是逐步减小)参数值；对电池进气的调整可以是单一参数修改，也可以是多个参数同时修改；当测试结果回归到正常值以内后，电池进气的控制参数可以恢复到初始值(条件允许也可以不恢复)。
如图3所示，本发明实施例提供一种单电池电压控制装置，所述装置包括：
第一确定模块，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，所述异常单电池在当前时刻的电压正常；
第二确定模块，基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因；
调节模块，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节，以使所述异常单电池在下一时刻的电压正常。
本发明实施例提供的电压控制方法灵活，减少测试过程中人为因素影响，最大程度的补偿单电池性能低的短板，发挥电堆的输出性能。可通过单电池自身的性能差异的纵向对比，不同单电池性能差异的横向对比，调整整堆电池的进气参数，重新建立单电池化学反应平衡关系，改善单电池性能低的问题；控制过程通过多步骤和微调控的方法，避免单电池电压低问题的发生；通过软件标定和自学习，进行大数据积累和分析。
本发明实施例提供的用于实现一种电子设备，本实施例中，所述电子设备可以是，但不限于，个人电脑(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、监控设备、服务器等具备分析及处理能力的计算机设备。
作为一种示范性实施例，可参见图4，电子设备110，包括通信接口111、处理器112、存储器113以及总线114，处理器112、通信接口111和存储器113通过总线114连接；上述存储器113用于存储支持处理器112执行上述图像锐化方法的计算机程序，上述处理器112被配置为用于执行该存储器113中存储的程序。
本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
非易失性介质可以是非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的非易失性存储介质，或者它们的组合。
可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。
本发明实施例所提供计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序代码被执行时可实现上述任一实施例所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单电池电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，所述异常单电池在当前时刻的电压正常，所述电池参数包括高频阻抗；
基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因；
根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节，以使所述异常单电池在下一时刻的电压正常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤，包括：
获取当前燃料电池堆中每个单电池的电池参数，并将所述电池参数分别与相应的参数阈值进行比对，其中，所述电池参数包括电压波动率和电压波动幅值；
若当前单电池存在至少一个所述电池参数超过所述参数阈值，则将所述当前单电池确定为异常单电池。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因的步骤，包括：
若当前异常单电池的高频阻抗小于阻抗阈值，则所述当前异常单电池的异常原因为堵水故障；
若当前异常单电池的高频阻抗大于阻抗阈值，则所述当前异常单电池的异常原因为膜干故障。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节的步骤，包括：
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第一档位值，则打断所述异常单电池的当前运行状态，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第二档位值，则改变所述异常单电池的膜电极表面活性状态，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值达到第三档位值，则对所述异常单电池进行吹扫，并将所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值进行比对；
若所述异常单电池的电池参数与所述参数阈值的差值未达到所述第一档位值，则终止调节。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节的步骤，还包括：
若所述异常单电池的电池参数达到所述第一档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的降低阴极进气压力，增加阳极进气压力；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第一档位值且异常原因为膜干故障，则控制增加阴极进气压力，降低阳极进气压力；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第二档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的降低阴极进气湿度，降低阳极进气湿度；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第二档位值且异常原因为膜干故障，则控制所述异常单电池的增加阴极进气湿度，增加阳极进气湿度；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第三档位值且异常原因为堵水故障，则控制所述异常单电池的增加阴极进气量，增加阳极进气量；
若所述异常单电池的电池参数达到所述第三档位值且异常原因为膜干故障，则控制降低阴极进气量，降低阳极进气量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一档位值小于所述第二档位值，所述第二档位值小于所述第三档位值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤之前，所述方法还包括：
对当前燃料电池堆中每个单电池的电压进行检测；
若存在电压低于电压阈值的单电池，则对低电压单电池进行电压控制；
若不存在电压低于电压阈值的单电池，则执行根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池的步骤。
8.一种单电池电压控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，根据每个单电池的电池参数，从当前燃料电池堆中确定异常单电池，其中，所述异常单电池在当前时刻的电压正常；
第二确定模块，基于所述异常单电池的高频阻抗，确定每个所述异常单电池的异常原因；
调节模块，根据所述异常原因对每个所述异常单电池进行进气调节，以使所述异常单电池在下一时刻的电压正常。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并且能够在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-7中任意一项所述的方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN117590242A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 未势能源科技有限公司 | 电堆的一致性检测方法、装置、存储介质及电子装置 |
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- 2021-12-13 CN CN202111523054.2A patent/CN116263484A/zh active Pending
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| CN117590242B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-26 | 未势能源科技有限公司 | 电堆的一致性检测方法、装置、存储介质及电子装置 |
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