CN116344873A - 用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法、处理器及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法、处理器及装置，属于燃料电池技术领域。用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法包括：获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，其中，第一相关参数包括氢气浓度或氢气压力；根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果；根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，其中，第二相关参数包括氢气浓度或空气压力；根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。采用本发明实施例的方法可以提高燃料电池系统氢泄漏故障诊断结果的精确度。

Description

用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法、处理器及装置

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体地涉及一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法、处理器及装置。

背景技术

燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，氢气在阳极在催化剂的作用下生成H+和电子，H+通过质子交换膜，在催化剂的作用下与氧气发生反应，生产水分子，电子通过外部电路形成电流。氢气具有易燃、易爆特性，氢气的爆炸范围为4％～75％，氢气浓度达到爆炸范围时，如果周围发生静电、明火或高温时，都可能造成爆炸的危险，因此检测燃料电池系统是否发生氢泄漏故障至关重要。

现有技术通常是通过氢气浓度传感器检测氢气浓度，并将氢气浓度与预设的氢气浓度阈值进行比较，只有当氢气浓度大于氢气浓度阈值时，才判断燃料电池系统发生氢气泄漏故障。然而，预设的氢气浓度阈值通常为固定的某一数值，燃料电池系统内部是时刻在发生动态变化的，仅根据当前的氢气浓度值与预设的氢气浓度阈值的比较结果来诊断燃料电池系统是否存在氢泄漏故障，可能存在准确性不高的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法及处理器、用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法及处理器、用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置、用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置以及燃料电池系统，以解决现有技术可能存在的准确性不高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，方法包括：

获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，其中，第一相关参数包括氢气浓度或氢气压力；

根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果；

根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，其中，第二相关参数包括氢气浓度或空气压力；

根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。

在本发明实施例中，获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值之前，还包括：获取燃料电池系统的运行状态，其中，运行状态包括正在运行中和停止运行；根据运行状态确定第一相关参数和第二相关参数。

在本发明实施例中，根据运行状态确定第一相关参数和第二相关参数，包括：在运行状态为正在运行中的情况下，确定第一相关参数和第二相关参数为氢气浓度；在运行状态为停止运行的情况下，确定第一相关参数为氢气压力、第二相关参数为空气压力。

在本发明实施例中，燃料电池系统包括电堆和位于电堆外部的壳体，壳体上设置有吹气入口和吹气出口，吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，吹气出口与氢气浓度检测装置连接，第一检测值包括第一氢气浓度值；获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：在运行状态为正在运行中的情况下，控制第一比例电磁阀的开度为第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第一氢气浓度值。

在本发明实施例中，第一相关参数对应的预设阈值包括第一氢气浓度阈值和第二氢气浓度阈值，第一氢气浓度阈值小于第二氢气浓度阈值；根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统的氢泄漏初级诊断结果，包括：将第一氢气浓度值与第一氢气浓度阈值、第二氢气浓度阈值进行比较；在第一氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值且小于第二氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为电堆氢外漏预警；在第一氢气浓度值大于或等于第二氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为电堆氢外漏故障；在第一氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统正常运行。

在本发明实施例中，第二检测值包括第二氢气浓度值；根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：在初级诊断结果为电堆氢外漏预警的情况下，将第一比例电磁阀的开度调节至第二预设开度，其中，第二预设开度大于第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第二氢气浓度值。

在本发明实施例中，根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：根据第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果；根据次级诊断结果，对燃料电池系统进行第二处理，以得到第二相关参数的第三检测值；根据第三检测值和第一氢气浓度阈值，确定最终诊断结果。

在本发明实施例中，根据第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果，包括：将第二氢气浓度值与第一氢气浓度阈值进行比较；在第二氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的情况下，确定次级诊断结果为电堆氢外漏故障；在第二氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定次级诊断结果为故障程度待确认。

在本发明实施例中，第三检测值包括第三氢气浓度值；根据次级诊断结果，对燃料电池系统进行第二处理，以得到第二相关参数的第三检测值，包括：在次级诊断结果为故障程度待确认的情况下，控制第一比例电磁阀的开度保持第一预设时长；将第一比例电磁阀的开度恢复至第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第三氢气浓度值。

在本发明实施例中，根据第三检测值和第一氢气浓度阈值，确定最终诊断结果，包括：在第三氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的情况下，确定最终诊断结果为电堆轻微氢外漏故障；在第三氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定最终诊断结果为燃料电池系统正常运行。

在本发明实施例中，燃料电池系统包括电堆和散热系统，电堆包括进空口和出空口、进氢口和出氢口，进空口和出空口与空气源连接，进氢口和出氢口与氢气源连接，进氢口与氢气源的连接通道上设置有第二比例电磁阀，进氢口或出氢口与氢气源的连接通道上设置有第一压力检测装置，电堆与电压检测装置连接；获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：在运行状态为停止运行的情况下，关闭进空口和出空口分别与空气源的连接通道；获取电压检测装置检测得到的电堆的电压值并确定电压值为零；调节散热系统以使得燃料电池系统的温度为预设温度；调节第二比例电磁阀的开度直至第一压力检测装置检测得到的第一氢气压力为预设氢气压力；在间隔第二预设时长之后，获取第一压力检测装置检测得到的第二氢气压力。

在本发明实施例中，根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，包括：确定预设氢气压力与第二氢气压力之间的压力差值；将压力差值与第一压差阈值、第二压差阈值进行比较，其中，第一压差阈值小于第二压差阈值；在压力差值小于或等于第一压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统及电堆内部气密性正常；在压力差值大于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统气密性故障；在压力差值大于第一压差阈值且小于或等于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为故障类别待确认。

在本发明实施例中，出空口或进空口与空气源的连接通道上设置有第二压力检测装置；根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：在初级诊断结果为故障类别待确认的情况下，获取第二压力检测装置检测得到的空气压力的变化量。

在本发明实施例中，根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：根据空气压力的变化量、预设温度以及预设参数确定电堆的内部氢气泄漏量；确定内部氢气泄漏量与预设氢气泄漏量的差值的绝对值；在绝对值小于或等于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定最终诊断结果为电堆内部氢气泄漏量正常、燃料电池系统的管路或阀门发生泄漏；在绝对值大于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定最终诊断结果为电堆内部膜电极泄漏。

在本发明实施例中，第一氢气浓度阈值的取值范围包括0.9％～1.1％，第二氢气浓度阈值的取值范围包括1.8％～2.2％。

在本发明实施例中，第一压差阈值为预设压差阈值的第二预设倍数，第二压差阈值为预设压差阈值的第三预设倍数，第二预设倍数的取值范围包括0.99～1.21，第三预设倍数的取值范围包括1.08～1.32，第一预设倍数的取值范围包括0.135～0.165。

本发明实施例第二方面提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法，燃料电池系统包括电堆和位于电堆外部的壳体，壳体上设置有吹气入口和吹气出口，吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，吹气出口与氢气浓度检测装置连接，包括：

在燃料电池系统的运行状态为正在运行中的情况下，获取燃料电池系统氢泄漏故障的诊断结果，其中，诊断结果根据上述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法得到；

确定诊断结果为电堆氢外漏故障；

控制燃料电池系统的氢气供应通道和供电通道关闭，并且调节第一比例电磁阀的开度直至氢气浓度检测装置检测得到的第四氢气浓度值小于或等于预设氢气浓度阈值；

控制燃料电池系统关闭。

在本发明实施例中，预设氢气浓度阈值的取值范围包括0.18％～0.22％。

本发明实施例第三方面提供一种处理器，被配置成执行根据上述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法。

本发明实施例第四方面提供一种处理器，被配置成执行根据上述的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法。

本发明实施例第五方面提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置，包括：参数检测设备；以及根据上述的处理器。

本发明实施例第六方面提供一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置，包括：根据上述的处理器。

本发明实施例第七方面提供一种燃料电池系统，包括：根据上述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置和/或根据上述的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置。

上述技术方案，通过获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，并根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，进而根据初级诊断结果对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，从而根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。上述方法通过初级诊断结果可以实现关于氢泄漏故障的提前预警，根据初级诊断结果采取相应的处理方式进而检测相关参数，从而可以得到较为准确的氢泄漏故障的最终诊断结果，不需要仅根据当前的氢气浓度值与预设的氢气浓度阈值的比较结果来诊断燃料电池系统是否存在氢泄漏故障，提高了燃料电池系统氢泄漏故障诊断结果的精确度，进而也增强了燃料电池系统氢泄漏故障诊断机制的适应性和灵活性。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了本发明一实施例中用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法的流程示意图；

图2示意性示出了本发明一实施例中燃料电池系统的结构示意图；

图3示意性示出了本发明一实施例中用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法的流程示意图；

图4示意性示出了本发明另一实施例中用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1示意性示出了本发明一实施例中用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法的流程示意图。如图1所示，在本发明实施例中，提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，以该方法应用于处理器为例进行说明，该方法可以包括以下步骤：

步骤S102，获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，其中，第一相关参数包括氢气浓度或氢气压力。

步骤S104，根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果。

步骤S106，根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，其中，第二相关参数包括氢气浓度或空气压力。

步骤S108，根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。

可以理解，预设条件为预先确定的检测第一相关参数的环境条件。第一相关参数为与燃料电池系统相关的参数，例如，与氢气相关的参数，具体可以包括氢气浓度或氢气压力等。第一检测值为第一相关参数对应的检测值。第一相关参数对应的预设阈值为预先设置的第一相关参数对应的阈值，其数量可以为一个，也可以为多个。初级诊断结果为初步确定的燃料电池系统氢泄漏故障诊断的结果，例如可以包括电堆氢外漏故障、电堆氢外漏预警、燃料电池系统正常运行等。第二相关参数为与燃料电池系统相关的参数，例如，与氢气或空气相关的参数，具体可以包括氢气浓度或空气压力等。第二检测值为第二相关参数对应的检测值。最终诊断结果为最终确定的燃料电池系统氢泄漏诊断的结果，例如可以包括电堆氢外漏故障、燃料电池系统气密性故障、燃料电池系统正常运行、燃料电池系统气密性正常等，可理解地，初级诊断结果可以与最终诊断结果相同或不相同。

具体地，处理器可以获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，其中第一相关参数可以包括氢气浓度或氢气压力，具体可以通过相应的参数检测装置检测得到，例如氢气浓度检测装置或者压力检测装置等。进而可以根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，例如将第一检测值与预设阈值进行比较，根据比较结果初步得到燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，可以预先设置并存储第一检测值和预设阈值的比较结果与初级诊断结果的对应关系表，从而可以通过查表确定初级诊断结果。进一步地，根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以便得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，第二相关参数可以包括氢气浓度或空气压力，具体可以通过相应的参数检测装置检测得到，例如，当初级诊断结果为情况A时，对燃料电池系统进行第一处理，第一处理的具体方式可以与情况A对应，即预先设置有不同的初级诊断结果与其分别对应的第一处理的具体方式，第一处理的具体方式可以包括多种，还可以包括不处理等。最后可以根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，例如可以预先设置有第二检测值与最终诊断结果的对应关系表，通过查表可知该第二检测值对应的最终诊断结果。

上述用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，通过获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，并根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，进而根据初级诊断结果对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，从而根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。上述方法通过初级诊断结果可以实现关于氢泄漏故障的提前预警，根据初级诊断结果采取相应的处理方式进而检测相关参数，从而可以得到较为准确的氢泄漏故障的最终诊断结果，不需要仅根据当前的氢气浓度值与预设的氢气浓度阈值的比较结果来诊断燃料电池系统是否存在氢泄漏故障，提高了燃料电池系统氢泄漏故障诊断结果的精确度，进而也增强了燃料电池系统氢泄漏故障诊断机制的适应性和灵活性。

在一个实施例中，获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值之前，还包括：获取燃料电池系统的运行状态，其中，运行状态包括正在运行中和停止运行；根据运行状态确定第一相关参数和第二相关参数。

可以理解，燃料电池系统的运行状态可以包括正在运行中状态和停止运行状态，不同的运行状态可以对应不同的第一相关参数、第二相关参数。

具体地，处理器可以在获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值之前，获取燃料电池系统的运行状态，从而可以根据运行状态确定第一相关参数和第二相关参数，例如可以根据事先存储的运行状态与第一相关参数、第二相关参数的对应关系表，根据已确定的运行状态查找该对应关系表，从而确定该运行状态对应的第一相关参数和第二相关参数。

在本申请实施例中，根据运行状态确定相应的检测参数，以便对燃料电池系统的氢泄漏故障进行较为全面地诊断，进一步提高了燃料电池系统氢泄漏故障诊断结果的准确性。

在一个实施例中，根据运行状态确定第一相关参数和第二相关参数，包括：在运行状态为正在运行中的情况下，确定第一相关参数和第二相关参数为氢气浓度；在运行状态为停止运行的情况下，确定第一相关参数为氢气压力、第二相关参数为空气压力。

具体地，当燃料电池系统的运行状态为正在运行中的时候，处理器可以确定第一相关参数和第二相关参数都为氢气浓度，当燃料电池系统的运行状态为停止运行的时候，处理器可以确定第一相关参数为氢气压力，第二相关参数为空气压力。

在一个实施例中，燃料电池系统包括电堆和位于电堆外部的壳体，壳体上设置有吹气入口和吹气出口，吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，吹气出口与氢气浓度检测装置连接，第一检测值包括第一氢气浓度值；获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：在运行状态为正在运行中的情况下，控制第一比例电磁阀的开度为第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第一氢气浓度值。

可以理解，空气源为燃料电池系统提供空气的系统或装置。第一比例电磁阀位于壳体上的吹气入口与空气源之间的通路上，用于调节吹入壳体内部的空气的流量或者开启吹入空气通道或者关闭吹入空气通道。氢气浓度检测装置位于壳体上的吹气出口所连接的通路上，用于检测吹气出口处的氢气浓度。第一预设开度为预先设置的第一比例电磁阀的开度。

具体地，当燃料电池系统的运行状态为正在运行中的时候，处理器可以发出控制信号，控制第一比例电磁阀的开度为第一预设开度，此时吹气入口吹入空气至壳体内部，处理器可以获取氢气浓度检测装置检测得到的吹气出口处的第一氢气浓度值，即第一检测值。

在一个实施例中，第一相关参数对应的预设阈值包括第一氢气浓度阈值和第二氢气浓度阈值，第一氢气浓度阈值小于第二氢气浓度阈值；根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统的氢泄漏初级诊断结果，包括：将第一氢气浓度值与第一氢气浓度阈值、第二氢气浓度阈值进行比较；在第一氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值且小于第二氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为电堆氢外漏预警；在第一氢气浓度值大于或等于第二氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为电堆氢外漏故障；在第一氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统正常运行。

可以理解，第一氢气浓度阈值和第二氢气浓度阈值为预先设置的氢气浓度的不同阈值，第一氢气浓度阈值小于第二氢气浓度阈值，第一氢气浓度阈值例如可以是1％，第二氢气浓度阈值例如可以是2％。初级诊断结果可以包括电堆氢外漏预警、电堆氢外漏故障以及燃料电池系统正常运行等，其中，电堆氢外漏故障为达到氢泄漏故障的故障级别且属于电堆氢气外部泄漏的诊断结果，其中电堆氢气外部泄漏即电堆外部发生氢气泄漏至壳体内部，燃料电池系统正常运行为燃料电池系统未发生氢气泄漏或者氢气泄漏的程度属于正常情况的诊断结果，电堆氢外漏预警为可能存在电堆氢气外漏的诊断结果，即可能是电堆氢外漏故障，也可能是未达到氢泄漏故障的故障级别的电堆轻微氢外漏故障，也可能是燃料电池系统正常运行等。

具体地，处理器可以将第一氢气浓度值与第一氢气浓度阈值、第二氢气浓度阈值分别进行比较，在确定比较结果为第一氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值且小于第二氢气浓度阈值的时候，处理器可以确定初级诊断结果为电堆氢外漏预警，在确定比较结果为第一氢气浓度值大于或等于第二氢气浓度阈值的时候，处理器可以确定初级诊断结果为电堆氢外漏故障，在确定比较结果为第一氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，处理器可以确定初级诊断结果为燃料电池系统正常运行。

在一个实施例中，第二检测值包括第二氢气浓度值；根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：在初级诊断结果为电堆氢外漏预警的情况下，将第一比例电磁阀的开度调节至第二预设开度，其中，第二预设开度大于第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第二氢气浓度值。

可以理解，第二预设开度为大于第一预设开度的第一比例电磁阀的开度值，开度与流量呈一定线性关系，第一比例电磁阀的开度越大，流量越大，氢气浓度检测装置检测得到的氢气浓度越小，第二预设开度可以与第一氢气浓度阈值对应，第一预设开度可以与第二氢气浓度阈值对应，即已知第一氢气浓度阈值、第二氢气浓度阈值以及第一预设开度，可以基于线性关系，确定第二预设开度。

具体地，在初级诊断结果为电堆氢外漏预警的时候，处理器可以将第一比例电磁阀的开度调节至第二预设开度，即控制第一比例电磁阀的开度从第一预设开度增大至第二预设开度，并获取氢气浓度检测装置检测得到的第二相关参数的第二氢气浓度值。

在一个实施例中，根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：根据第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果；根据次级诊断结果，对燃料电池系统进行第二处理，以得到第二相关参数的第三检测值；根据第三检测值和第一氢气浓度阈值，确定最终诊断结果。

可以理解，次级诊断结果为初级诊断结果为电堆氢外漏预警时采取相应处理方式(即第一处理)后的又一诊断结果。第三检测值为对燃料电池系统进行第二处理后的第二相关参数的检测值。

具体地，处理器可以根据第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果，例如将第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值输入至事先训练好的故障诊断模型中，从而可以得到故障诊断模型输出的次级诊断结果。进一步地，处理器可以根据次级诊断结果，对燃料电池系统进行第二处理，从而可以得到第二相关参数的第三检测值，进而可以根据第三检测值和第一氢气浓度阈值，确定最终诊断结果，例如可以将第三检测值和第一氢气浓度阈值输入至事先迅雷好的故障诊断模型中，从而可以得到故障诊断模型输出的最终诊断结果。

在一个实施例中，根据第二氢气浓度值和第一氢气浓度阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果，包括：将第二氢气浓度值与第一氢气浓度阈值进行比较；在第二氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的情况下，确定次级诊断结果为电堆氢外漏故障；在第二氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定次级诊断结果为故障程度待确认。

可以理解，故障程度待确认即氢泄漏故障程度未达到氢泄漏故障级别，可能存在轻微氢泄漏。

具体地，处理器可以第二氢气浓度值与第一氢气浓度阈值进行比较，在确定第二氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的时候，处理器可以确定次级诊断结果为电堆氢外漏故障，即，当第一氢气浓度值位于第一氢气浓度阈值与第二氢气浓度阈值之间且增大第一比例电磁阀的开度之后，第二氢气浓度值依旧大于第一氢气浓度阈值，则表明氢气泄漏在持续扩大，即可以确定燃料电池系统存在电堆氢外漏故障；若第二氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值，则处理器可以确定次级诊断结果为故障程度待确认。

在一个实施例中，第三检测值包括第三氢气浓度值；根据次级诊断结果，对燃料电池系统进行第二处理，以得到第二相关参数的第三检测值，包括：在次级诊断结果为故障程度待确认的情况下，控制第一比例电磁阀的开度保持第一预设时长；将第一比例电磁阀的开度恢复至第一预设开度；获取氢气浓度检测装置检测得到的第三氢气浓度值。

可以理解，第一预设时长为预先设置的时间长度，例如1min。

具体地，在次级诊断结果为故障程度待确认的情况下，处理器可以控制第一比例电磁阀的开度保持第一预设时长，即维持调节后的开度(即第二预设开度)的时间长度为第一预设时长，在维持第一预设时长之后将第一比例电磁阀的开度恢复至第一预设开度，并获取此时氢气浓度检测装置检测得到的氢气浓度值，即第三氢气浓度值。

在一个实施例中，根据第三检测值和第一氢气浓度阈值，确定最终诊断结果，包括：在第三氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的情况下，确定最终诊断结果为电堆轻微氢外漏故障；在第三氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的情况下，确定最终诊断结果为燃料电池系统正常运行。

可以理解，电堆轻微氢外漏故障为故障程度较为轻微的电堆氢外漏故障。

具体地，处理器在控制第一比例电磁阀恢复开度后，将第三氢气浓度值与第一氢气浓度阈值进行比较，在第三氢气浓度值大于第一氢气浓度阈值的时候，处理器可以确定最终诊断结果为电堆轻微氢外漏故障，在第三氢气浓度值小于或等于第一氢气浓度阈值的时候，处理器可以确定最终诊断结果为燃料电池系统正常运行。

可理解地，电堆外部可能发生氢泄漏，电堆内部及燃料电池系统的其他结构例如管路或阀门等也可能发生氢泄漏。在一个实施例中，燃料电池系统包括电堆和散热系统，电堆包括进空口和出空口、进氢口和出氢口，进空口和出空口与空气源连接，进氢口和出氢口与氢气源连接，进氢口与氢气源的连接通道上设置有第二比例电磁阀，进氢口或出氢口与氢气源的连接通道上设置有第一压力检测装置，电堆与电压检测装置连接；获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：在运行状态为停止运行的情况下，关闭进空口和出空口分别与空气源的连接通道；获取电压检测装置检测得到的电堆的电压值并确定电压值为零；调节散热系统以使得燃料电池系统的温度为预设温度；调节第二比例电磁阀的开度直至第一压力检测装置检测得到的第一氢气压力为预设氢气压力；在间隔第二预设时长之后，获取第一压力检测装置检测得到的第二氢气压力。

可以理解，电堆上的进空口和出空口分别的作用是输入空气和输出空气，电堆上的进氢口和出氢口分别的作用是输入氢气和输出氢气，空气源为提供空气的系统或装置，氢气源为提供氢气的系统或装置。第二比例电磁阀位于电堆的进氢口与氢气源之间的连接通路上，用于调节电堆内部输入氢气的流量或者开启输入氢气通道或者关闭输入氢气通道。第一压力检测装置位于电堆的进氢口与氢气源的连接通路上或者电堆的出氢口与氢气源的连接通路上，用于检测氢气通道的氢气压力。电压检测装置用于检测电堆的电压。预设温度为预先设置的温度，可设定为常温25℃，只要与标准保压测试时温度一致即可，数据才具有可比性。预设氢气压力为预先设置的氢气压力。第二预设时长为预先设置的时长，例如10min。散热系统的主要作用是调节燃料电池系统的电堆温度。

具体地，在燃料电池系统的运行状态为停止运行的时候，处理器可以关闭进空口和出空口分别与空气源连接的通道，即关闭空气进出口，并获取电压检测装置检测得到的电堆的电压值，确定电压值为零(表明此时燃料电池系统内的空气中的氧气消耗完毕)，此时处理器可以调节散热系统以使得燃料电池系统的温度为预设温度，进而可以调节第二比例电磁阀的开度直至第一压力检测装置检测得到的第一氢气压力为预设氢气压力，在等待第二预设时长之后，处理器可以获取第一压力检测装置检测得到的第二氢气压力。

在一个实施例中，根据第一检测值和第一相关参数对应的预设阈值，确定燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，包括：确定预设氢气压力与第二氢气压力之间的压力差值；将压力差值与第一压差阈值、第二压差阈值进行比较，其中，第一压差阈值小于第二压差阈值；在压力差值小于或等于第一压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统及电堆内部气密性正常；在压力差值大于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统气密性故障；在压力差值大于第一压差阈值且小于或等于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为故障类别待确认。

可以理解，第一压差阈值、第二压差阈值为预先设置的压差阈值，其中第一压差阈值小于第二压差阈值。故障类别待确认即故障的种类需要进一步确定的诊断结果。

具体地，处理器可以计算第二预设时长之前的预设氢气压力与第二预设时长之后的第二氢气压力之间的压力差值，并将该压力差值与第一压差阈值、第二压差阈值进行比较，在压力差值小于或等于第一压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统及电堆内部气密性正常；在压力差值大于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为燃料电池系统气密性故障；在压力差值大于第一压差阈值且小于或等于第二压差阈值的情况下，确定初级诊断结果为故障类别待确认。

在一个实施例中，出空口或进空口与空气源的连接通道上设置有第二压力检测装置；根据初级诊断结果，对燃料电池系统进行第一处理，以得到燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：在初级诊断结果为故障类别待确认的情况下，获取第二压力检测装置检测得到的空气压力的变化量。

可以理解，第二压力检测装置设置于出空口与空气源的连接通道上或进空口与空气源的连接通道上，用于检测空气通道的空气压力。

具体地，当初级诊断结果为故障类别待确认的时候，处理器可以获取第二压力检测装置检测得到的空气压力的变化量，即检测空气通道初始值与结束时的压力值的读数差值，可以直接用压力传感器采集。

在一个实施例中，根据第二检测值确定燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：根据空气压力的变化量、预设温度以及预设参数确定电堆的内部氢气泄漏量；确定内部氢气泄漏量与预设氢气泄漏量的差值的绝对值；在绝对值小于或等于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定最终诊断结果为电堆内部氢气泄漏量正常、燃料电池系统的管路或阀门发生泄漏；在绝对值大于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定最终诊断结果为电堆内部膜电极泄漏。

可以理解，预设参数为预先设置的参数，例如可以包括电堆内部空气腔体的总体积，其通常为定值，电堆不同数值也就不同，还可以包括摩尔体积常数，其也为固定值。预设氢气泄漏量为正常情况下电堆内部的氢气泄漏量，由于燃料电池膜电极是透气的，所以正常情况下也存在一定的泄漏量，这部分泄漏是正常合理的。第一预设倍数为预先设置的较小倍数，其数值通常小于1，例如0.14等。

具体地，处理器可以根据空气压力的变化量、预设温度以及预设参数确定电堆的内部氢气泄漏量，具体可以通过以下公式确定内部氢气泄漏量：N1＝△P3V/RT1，其中，△P3为空气压力的变化量，V和R为预设参数，分别包括电堆内部空气腔体的总体积和摩尔体积常数，T1为预设温度。进一步地，处理器可以计算内部氢气泄漏量与预设氢气泄漏量的差值的绝对值，并将该绝对值与预设氢气泄漏量的第一预设倍数进行比较，在该绝对值小于或等于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的时候，由于上文已经确定预设氢气压力与第二氢气压力之间的压力差值大于第一压差阈值，又由于内部氢气泄漏量与预设氢气泄漏量的差值的绝对值小于或等于预设氢气泄漏量的第一预设倍数，因此处理器可以确定最终诊断结果为电堆内部氢气泄漏量正常、燃料电池系统的管路或阀门发生泄漏，相反地，在该绝对值大于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的时候，处理器可以确定最终诊断结果为电堆内部膜电极泄漏。

在一个实施例中，第一氢气浓度阈值的取值范围包括0.9％～1.1％，第二氢气浓度阈值的取值范围包括1.8％～2.2％。

在一个优选的实施例中，第一氢气浓度阈值的取值为1％，第二氢气浓度阈值的取值为2％。

在一个实施例中，第一压差阈值为预设压差阈值的第二预设倍数，第二压差阈值为预设压差阈值的第三预设倍数，第二预设倍数的取值范围包括0.99～1.21，第三预设倍数的取值范围包括1.08～1.32，第一预设倍数的取值范围包括0.135～0.165。

可以理解，预设压差阈值为预先设置的压差阈值。第二预设倍数和第三预设倍数为预先设置的较大的倍数，其中第二预设倍数小于第三预设倍数。在一个优先的实施例中，第二预设倍数的取值为1.1，第三预设倍数的取值为1.2，第一预设倍数的取值为0.15。可理解地，燃料电池电堆内部膜内部泄漏还与膜电极本身的湿度有关，湿度一般会造成10％左右泄漏量差别影响，可稍微适当放大些，也就是说，第一预设倍数定为15％，即0.15，第二预设倍数取值为1.1，受燃料电池系统传感器精度影响，排除传感器可能产生的影响，如果泄漏量再超过10％，那燃料电池电堆内部就可能有单片电池膜电极受损(燃料电池电堆由数百片小电池串联)，单片受损后会逐渐损坏附近的电池。

本发明实施例还提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法，燃料电池系统包括电堆和位于电堆外部的壳体，壳体上设置有吹气入口和吹气出口，吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，吹气出口与氢气浓度检测装置连接，包括：在燃料电池系统的运行状态为正在运行中的情况下，获取燃料电池系统氢泄漏故障的诊断结果，其中，诊断结果根据上述实施方式中的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法得到；确定诊断结果为电堆氢外漏故障；控制燃料电池系统的氢气供应通道和供电通道关闭，并且调节第一比例电磁阀的开度直至氢气浓度检测装置检测得到的第四氢气浓度值小于或等于预设氢气浓度阈值；控制燃料电池系统关闭。

可以理解，预设氢气浓度阈值为预先设置的较小的氢气浓度阈值，其数值通常小于第一氢气浓度阈值，例如0.2％。

具体地，当燃料电池系统的运行状态为正在运行中的时候，处理器可以根据上述实施例中的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法获取得到燃料电池系统氢泄漏故障的诊断结果，在确定诊断结果为电堆氢外漏故障的时候，此处的诊断结果可以包括初级诊断结果、次级诊断结果以及最终诊断结果诊断中的至少任意一种，处理器靠要控制燃料电池系统的氢气供应通道和供电通道关闭，并且调节第一比例电磁阀的开度直至氢气浓度检测装置检测得到的第四氢气浓度值小于或等于预设氢气浓度阈值，此时处理器可以控制燃料电池系统关闭，即燃料电池系统需要关机进行检修。

上述技术方案，在燃料电池系统处于正在运行中且确定诊断结果为电堆氢外漏故障时，采取相应的应急处理措施，再控制燃料电池系统关闭，可以避免氢外漏故障程度加重，减少氢泄漏风险，提高燃料电池系统的运行安全性。

在一个实施例中，预设氢气浓度阈值的取值范围包括0.18％～0.22％。

燃料电池能够将燃料和氧化剂的化学能转换为电能，其能量转换效率不受卡诺热机循环理论效率的限制，具有高效、环境友好、安静、可靠性高等优点。燃料电池系统使用氢气作为燃料，氢气具有易燃、易爆特性，氢气爆炸范围为4％～75％，氢气浓度达到爆炸范围时，如果周围发生静电、明火或高温时，都可能造成爆炸的危险。燃料电池系统组成较为复杂，连接点较多，零部件发生老化后可能产生氢气泄漏，其次，燃料电池膜电极微孔会随着运行时间逐渐扩大，导致燃料电池系统内部发生泄漏，也会存在一定的使用风险，因此如何实现燃料电池系统氢气泄漏故障诊断至关重要。

在一个具体的实施例中，可以参见图2至图3，提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，可以实现燃料电池电堆的氢气外漏检测和控制。具体方法可以如下：燃料电池电堆发生外部泄漏时，氢气泄漏至电堆模块壳体内部，通过增加旁通吹扫路吹扫燃料电池壳体内部，设定旁通比例阀初始开度为F1，将电堆壳体内部气体(氢气和空气)引流至电堆吹扫出口，使用氢气浓度传感器监控电堆氢气浓度数据S1。若S1≤设定值S2(氢气的爆炸极限值为4％，浓度高于4％存在爆炸风险，行业标准规定瞬时氢气浓度不得高于爆炸极限的75％，即3％，采用分级预警机制，S2为氢气浓度二级预警值，取值范围可以是0.9％～1.1％，例如可以设定为1％，S3为一级预警值，取值范围可以是1.8％～2.2％，例如可以设定为2％，S4为正常值，例如可以设定为0.2％，可理解地，二级预警值主要起警示作用，同时二级预警值及其处理可以有效缓冲氢浓度突变的情况，只有一级容易较长时间处于非安全值氢浓度)，则维持比旁通比例阀初始开度不变；若设定值S2＜S1＜设定值S3，则此时应提示氢气泄漏预警，根据比例阀开度F1(开度与流量呈一定线性关系)计算出吹扫空气流速V1，计算出将氢气浓度S1降低至S2所需最低空气流速

查表获取并将比例阀开度调节至F2，如调节后S1≤设定值S2，则维持此时比例阀开度，1min后恢复旁通比例阀开度为FI，如恢复比例阀开度后S1≤设定值S2，则系统正常运行，恢复比例阀开度为F1后S1＞设定值S2，则电堆存在轻微外部泄漏，需关机进行检修；如调节比例阀开度为F2后S1＞设定值S2，则表明氢气泄漏在持续扩大，则燃料电池系统氢气泄漏故障，切断燃料电池系统负载及氢气供应，计算出将氢气浓度数据S1降低至低于S4所需最低空气流速/>

查表获取并将比例阀开度调节至F2，直至S1≤设定值S4后，关闭燃料电池系统并进行检修；若S1≥设定值S3，则此时应提示氢气泄漏故障，计算出将氢气浓度数据S1降低至低于S2所需最低空气流速/>

查表获取并将比例阀开度调节至F2，切断燃料电池系统负载及氢气供应，持续进行吹扫，直至S1≤设定值S4后，关闭燃料电池系统并进行检修。

在另一具体实施例中，提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，该方法可以实现燃料电池电堆内部及燃料电池系统氢气泄漏检测。具体方法可以如下：燃料电池系统关机(此处的关机是一种运行状态，是给系统的一个指令，指令接收后才会逐步依次对不同零部件进行操作，也就是后续说的关闭调节各种阀等等，燃料电池系统不能直接切断气体，直接切断气体会损坏燃料电池)时，将燃料电池系统电堆内部的空气消耗完后(即空气中的氧气消耗完，防止产生高电位，如图2所示，无氢气进出口，氢气进出口与空气进出口一样直接与电堆相连，这里的氢气都是指电堆内部的氢气，空气里只要还有氧气就会产生电压，可以直接采集燃料电池电堆两端的电压数值，电压为0视为电堆内部的空气中的氧气消耗完)，闭合节气门1和节气门2，关闭空气进出口(保存电堆内部泄漏的氢气，通过监控空气压力增量计算电堆内部氢气泄漏量)，执行氢气保压控制策略，使燃料电池电堆内留存一定压力的氢气(有利于下一次启动时减小氢空界面给燃料电池催化剂带来的影响)，调节散热系统直至燃料电池系统温度为T1(例如常温25℃，与标准保压测试时温度一致即可，数据才具有可比性)后，调节氢气比例阀(安装在电堆进氢口前)，使氢气压力为初始压力值为P1，可理解地，消耗空气中的氧气时，氢气量也在减小，而保压需要有一定的初始氢气压力，需要调节氢气比例阀来维持这个初始压力，初始压力指保压测试时刚开始计时的氢气压力值，初始压力按目前国标要求是50kPa，但考虑每个燃料电池电堆存在一定差异性，一般会稍作调整，因此本方案以P值进行示意，为了让数据可对比，每次气密性均需在同一个初始压力P1条件下进行。10min后记录压力值P2，与燃料电池系统初始保压压差ΔP偏差值进行对比，如P1-P2≤1.1ΔP(通常是以泄漏流量为衡量标准，但测试方案过于复杂，需要外部设备及惰性气体辅助，本方案考虑整车应用场景，直接在关机过程中利用气体压差数值辅助进行判断，综合考虑可以设定系数为1.1，以排除传感器读数带来的误差)，则表明燃料电池系统及电堆气密性处于允许误差范围内，正常关机，可理解地，检测气密性时其实包含了节气门、比例阀等(因为需要考虑这些控制气体的通断，不切断进出口无法进行气密性测试)和管路，这些部件也可能存在泄漏风险；如1.1ΔP＜P1-P2≤1.2ΔP，采集空气通道的增加压力值△P3，增加压力值△P3可以通过检测空气通道初始值与结束时的压力值读数差值，具体可以直接用压力传感器采集。计算内部氢气泄漏量N1＝△P3V/RT1，其中，V是指电堆内部空气腔体的总体积，是一个定值，电堆不同数值不同；R是摩尔体积常数，是固定值，8.314J/(mol*K)，与初始值N2进行对比，N2指正常情况下的氢气泄漏量(因为燃料电池膜电极是透气的，所以正常情况下也存在一定的泄漏量，这部分泄漏是正常合理的)，|N1-N2|≤0.15N2，则判断电堆内部泄漏量正常，燃料电池系统的管路或阀门发生泄漏，|N1-N2|＞0.15N2，则电堆内部膜电极泄漏；如P1-P2＞1.2ΔP，则燃料电池系统气密性故障应全面进行维保，气密性故障包含了管路、阀门等零部件的泄漏，电堆内部泄漏专指电堆的故障，属于更为细分的故障类别。

本方案采用旁通比例电磁阀控制吹扫空气流速，并根据反馈氢气浓度值调节比例电磁阀开度，能快速有效将电堆壳体内部氢气浓度控制在合理范围内；采用系统关机氢气保压策略，计算氢气泄漏速率(氢气泄漏量除以时间，即单位时间内的氢气泄漏量)，并与标准值进行比对，判断此时燃料电池电堆及系统气密性状态，从而推断出是否具有氢气泄漏风险。

综上，本方案通过增加并控制旁通吹扫电磁阀开度实现电堆壳体内部氢气浓度调节，控制氢气浓度低于预警值，同时制定完善的保护策略，再氢浓度达到故障限制时，快速切断负载及氢气供应，从源头上管控氢气浓度泄漏，且快速将壳体内氢浓度值降至合适范围；其次，本方案还增加系统保压程序，计算出保压过程中电堆内部及系统的气体泄漏量，判断出系统是否有泄漏风险，准确度更高。

本发明实施例提供了一种处理器，被配置成执行根据上述实施方式中的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法。

本发明实施例提供了一种处理器，被配置成执行根据上述实施方式中的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法。

本发明实施例提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置，包括：参数检测设备；以及根据上述实施方式中的处理器。

在一个实施例中，参数检测设备可以包括氢气浓度检测设备(例如氢气浓度传感器)和/或压力检测设备(例如压力传感器)等。

本发明实施例提供了一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置，包括：根据上述实施方式中的处理器。

本发明实施例提供了一种燃料电池系统，包括：根据上述实施方式中的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置和/或根据上述实施方式中的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (23)

1.一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，其中，所述第一相关参数包括氢气浓度或氢气压力；

根据所述第一检测值和所述第一相关参数对应的预设阈值，确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果；

根据所述初级诊断结果，对所述燃料电池系统进行第一处理，以得到所述燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，其中，所述第二相关参数包括氢气浓度或空气压力；

根据所述第二检测值确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值之前，还包括：

获取燃料电池系统的运行状态，其中，所述运行状态包括正在运行中和停止运行；

根据所述运行状态确定所述第一相关参数和所述第二相关参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行状态确定所述第一相关参数和所述第二相关参数，包括：

在所述运行状态为正在运行中的情况下，确定所述第一相关参数和所述第二相关参数为所述氢气浓度；

在所述运行状态为停止运行的情况下，确定所述第一相关参数为所述氢气压力、所述第二相关参数为所述空气压力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括电堆和位于所述电堆外部的壳体，所述壳体上设置有吹气入口和吹气出口，所述吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，所述吹气出口与氢气浓度检测装置连接，所述第一检测值包括第一氢气浓度值；所述获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：

在所述运行状态为正在运行中的情况下，控制所述第一比例电磁阀的开度为第一预设开度；

获取所述氢气浓度检测装置检测得到的第一氢气浓度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一相关参数对应的预设阈值包括第一氢气浓度阈值和第二氢气浓度阈值，所述第一氢气浓度阈值小于所述第二氢气浓度阈值；所述根据所述第一检测值和所述第一相关参数对应的预设阈值，确定所述燃料电池系统的氢泄漏初级诊断结果，包括：

将所述第一氢气浓度值与所述第一氢气浓度阈值、所述第二氢气浓度阈值进行比较；

在所述第一氢气浓度值大于所述第一氢气浓度阈值且小于所述第二氢气浓度阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为电堆氢外漏预警；

在所述第一氢气浓度值大于或等于所述第二氢气浓度阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为电堆氢外漏故障；

在所述第一氢气浓度值小于或等于所述第一氢气浓度阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为燃料电池系统正常运行。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二检测值包括第二氢气浓度值；所述根据所述初级诊断结果，对所述燃料电池系统进行第一处理，以得到所述燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：

在所述初级诊断结果为电堆氢外漏预警的情况下，将所述第一比例电磁阀的开度调节至第二预设开度，其中，所述第二预设开度大于所述第一预设开度；

获取所述氢气浓度检测装置检测得到的第二氢气浓度值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二检测值确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：

根据所述第二氢气浓度值和所述第一氢气浓度阈值，确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果；

根据所述次级诊断结果，对所述燃料电池系统进行第二处理，以得到所述第二相关参数的第三检测值；

根据所述第三检测值和所述第一氢气浓度阈值，确定所述最终诊断结果。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二氢气浓度值和所述第一氢气浓度阈值，确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的次级诊断结果，包括：

将所述第二氢气浓度值与所述第一氢气浓度阈值进行比较；

在所述第二氢气浓度值大于所述第一氢气浓度阈值的情况下，确定所述次级诊断结果为电堆氢外漏故障；

在所述第二氢气浓度值小于或等于所述第一氢气浓度阈值的情况下，确定所述次级诊断结果为故障程度待确认。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三检测值包括第三氢气浓度值；所述根据所述次级诊断结果，对所述燃料电池系统进行第二处理，以得到所述第二相关参数的第三检测值，包括：

在所述次级诊断结果为所述故障程度待确认的情况下，控制所述第一比例电磁阀的开度保持第一预设时长；

将所述第一比例电磁阀的开度恢复至所述第一预设开度；

获取所述氢气浓度检测装置检测得到的第三氢气浓度值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述第三检测值和所述第一氢气浓度阈值，确定所述最终诊断结果，包括：

在所述第三氢气浓度值大于所述第一氢气浓度阈值的情况下，确定所述最终诊断结果为电堆轻微氢外漏故障；

在所述第三氢气浓度值小于或等于所述第一氢气浓度阈值的情况下，确定所述最终诊断结果为燃料电池系统正常运行。

11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括电堆和散热系统，所述电堆包括进空口和出空口、进氢口和出氢口，所述进空口和所述出空口与空气源连接，所述进氢口和所述出氢口与氢气源连接，所述进氢口与所述氢气源的连接通道上设置有第二比例电磁阀，所述进氢口或所述出氢口与所述氢气源的连接通道上设置有第一压力检测装置，所述电堆与电压检测装置连接；所述获取预设条件下燃料电池系统的第一相关参数的第一检测值，包括：

在所述运行状态为停止运行的情况下，关闭所述进空口和所述出空口分别与所述空气源的连接通道；

获取所述电压检测装置检测得到的所述电堆的电压值并确定所述电压值为零；

调节所述散热系统以使得所述燃料电池系统的温度为预设温度；

调节所述第二比例电磁阀的开度直至所述第一压力检测装置检测得到的第一氢气压力为预设氢气压力；

在间隔第二预设时长之后，获取所述第一压力检测装置检测得到的第二氢气压力。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一检测值和所述第一相关参数对应的预设阈值，确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的初级诊断结果，包括：

确定所述预设氢气压力与所述第二氢气压力之间的压力差值；

将所述压力差值与第一压差阈值、第二压差阈值进行比较，其中，所述第一压差阈值小于所述第二压差阈值；

在所述压力差值小于或等于所述第一压差阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为燃料电池系统及电堆内部气密性正常；

在所述压力差值大于所述第二压差阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为燃料电池系统气密性故障；

在所述压力差值大于所述第一压差阈值且小于或等于所述第二压差阈值的情况下，确定所述初级诊断结果为故障类别待确认。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述出空口或所述进空口与所述空气源的连接通道上设置有第二压力检测装置；所述根据所述初级诊断结果，对所述燃料电池系统进行第一处理，以得到所述燃料电池系统的第二相关参数的第二检测值，包括：

在所述初级诊断结果为故障类别待确认的情况下，获取所述第二压力检测装置检测得到的空气压力的变化量。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二检测值确定所述燃料电池系统氢泄漏故障的最终诊断结果，包括：

根据所述空气压力的变化量、所述预设温度以及预设参数确定所述电堆的内部氢气泄漏量；

确定所述内部氢气泄漏量与预设氢气泄漏量的差值的绝对值；

在所述绝对值小于或等于预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定所述最终诊断结果为电堆内部氢气泄漏量正常、所述燃料电池系统的管路或阀门发生泄漏；

在所述绝对值大于所述预设氢气泄漏量的第一预设倍数的情况下，确定所述最终诊断结果为电堆内部膜电极泄漏。

15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一氢气浓度阈值的取值范围包括0.9％～1.1％，所述第二氢气浓度阈值的取值范围包括1.8％～2.2％。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一压差阈值为预设压差阈值的第二预设倍数，所述第二压差阈值为所述预设压差阈值的第三预设倍数，所述第二预设倍数的取值范围包括0.99～1.21，所述第三预设倍数的取值范围包括1.08～1.32，所述第一预设倍数的取值范围包括0.135～0.165。

17.一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法，其特征在于，燃料电池系统包括电堆和位于所述电堆外部的壳体，所述壳体上设置有吹气入口和吹气出口，所述吹气入口与空气源通过第一比例电磁阀连接，所述吹气出口与氢气浓度检测装置连接，包括：

在所述燃料电池系统的运行状态为正在运行中的情况下，获取所述燃料电池系统氢泄漏故障的诊断结果，其中，所述诊断结果根据权利要求1至10中任意一项所述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法得到；

确定所述诊断结果为电堆氢外漏故障；

控制所述燃料电池系统的氢气供应通道和供电通道关闭，并且调节所述第一比例电磁阀的开度直至所述氢气浓度检测装置检测得到的第四氢气浓度值小于或等于预设氢气浓度阈值；

控制所述燃料电池系统关闭。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述预设氢气浓度阈值的取值范围包括0.18％～0.22％。

19.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至16中任意一项所述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的方法。

20.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求17或18所述的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的方法。

21.一种用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置，其特征在于，包括：

参数检测设备；以及

根据权利要求19所述的处理器。

22.一种用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置，其特征在于，包括：

根据权利要求20所述的处理器。

23.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

根据权利要求21所述的用于燃料电池系统氢泄漏故障诊断的装置和/或根据权利要求22所述的用于燃料电池系统氢泄漏故障处理的装置。

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