CN116525888A - 一种燃料电池故障诊断方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种燃料电池故障诊断方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；确定燃料电池的当前负载后，确定燃料电池在当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；根据当前电压和电压标定值确定电压偏离程度，在确定电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定燃料电池处于故障状态；确定高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度后，根据高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度中的至少一个确定燃料电池的故障类型。上述技术方案，实现燃料电池故障状态以及故障类型的瞬态确定，进而实现对燃料电池的瞬态故障诊断。

Description

一种燃料电池故障诊断方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池故障诊断方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
近年来，环境污染、能源危机日益严重，燃料电池由于其高转化效率、高能量密度、无排放等优点受到了广泛的关注，其在储能电源、新能源汽车、分布式发电等领域都有较好的应用前景。燃料电池运行过程中，由于功率状况复杂以及水热管理不足等问题，容易发生膜干、水淹、空气饥饿等故障。这些故障会对电池内部的性能和结构产生恶劣的影响，导致燃料电池寿命短、耐久性不足。为了明确燃料电池的故障类型，需要对燃料电池进行故障诊断。
现有技术中，可以根据燃料电池的高频阻抗明显提升确定故障类型为膜干故障，根据燃料电池的高频阻抗未发生明显变化确定故障类型为水淹故障或者空气饥饿故障，进而可以通过对低频区电荷传输阻抗和传质阻抗的分析确定故障类型为水淹故障或者空气饥饿故障。
但是，全频EIS阻抗测试分析耗时长，而且，仅能进行稳态监测，不适应燃料电池负载瞬态变化的特点，不适用瞬态故障诊断，工程应用实用性较低。
发明内容
本发明提供一种燃料电池故障诊断方法、装置、设备和存储介质，以实现对燃料电池的瞬态故障诊断。
第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池故障诊断方法，包括：
获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
本发明实施例的技术方案，提供一种燃料电池故障诊断方法，包括：获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。上述技术方案，首先可以实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，实时获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断，其次可以根据燃料电池实时运行时的当前负载确定对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，为燃料电池故障诊断提供数据基础，为确定燃料电池故障诊断提供数据基础，进而可以根据燃料电池在当前负载下的当前电压和电压标定值所确定的电压偏离程度确定燃料电池是否处于故障状态，并在确定燃料电池处于故障状态后，继续根据高频阻抗偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，根据高频阻抗偏离程度和压强偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，根据高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，实现燃料电池故障类型的确定，因此，实现燃料电池故障状态以及故障类型的瞬态确定，进而实现对燃料电池的瞬态故障诊断。
进一步地，根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，包括：
根据所述电压标定值和所述当前电压确定电压偏离值，根据所述电压偏离值和所述电压标定值确定所述电压偏离程度。
进一步地，所述当前压强包括当前空气路压强和当前氢气路压强，所述压强标定值包括空气路压强标定值和氢气路压强标定值。
进一步地，根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度，包括：
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离程度；
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离程度。
进一步地，根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度，包括：
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离值，根据所述高频阻抗偏离值和所述高频阻抗标定值确定所述高频阻抗偏离程度；
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离程度，包括：
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离值，根据所述空气路压强偏离值确定所述空气路压强偏离程度；
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离程度，包括：
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离值，根据所述氢气路压强偏离值确定所述氢气路压强偏离程度；
根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，包括：
根据所述氧气浓度标定值和所述当前氧气浓度确定氧气浓度偏离值，根据所述氧气浓度偏离值和所述氧气浓度标定值确定所述氧气浓度偏离程度。
进一步地，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型，包括：
在确定所述高频阻抗偏离程度处于第一程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为膜干故障；
在确定所述空气路压强偏离程度和/或所述氢气路压强偏离程度处于第二程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为水淹故障；
在确定所述氧气浓度偏离程度处于第三程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为空气饥饿故障。
进一步地，在根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型之后，还包括：
根据所述故障类型确定故障原因，根据所述故障原因确定故障解决方式；
基于所述故障解决方式调整所述燃料电池所处运行环境，直至所述电压偏离程度不处于故障程度范围。
第二方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池故障诊断装置，包括：
获取模块，用于获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
标定值确定模块，用于确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
状态确定模块，用于根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
执行模块，用于根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面中任一所述的燃料电池故障诊断方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面中任一所述的燃料电池故障诊断方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的燃料电池故障诊断方法。
需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与燃料电池故障诊断装置的处理器封装在一起的，也可以与燃料电池故障诊断装置的处理器单独封装，本申请对此不做限定。
本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、以及第五方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。
在本申请中，上述燃料电池故障诊断装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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燃料电池故障诊断方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种燃料电池故障诊断方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种燃料电池故障诊断装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。
此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。
对燃料电池进行精确的故障诊断，可以确定燃料电池是否发生故障以及在确定燃料电池发生故障时确定故障类型，进而可以根据故障类型对燃料电池的运行控制策略进行优化，延长燃料电池的使用寿命。
目前，大多数燃料电池运行过程中仅通过电压监测确定运行状态，燃料电池出现故障时，输出电压下降，因此，通过对燃料电池进行电压监测，可以确定燃料电池是否发生故障。随着技术进步，全频EIS阻抗测试也逐渐被用于燃料电池运行状态跟踪。燃料电池出现膜干故障时，高频阻抗显著提升，出现水淹故障或者空气饥饿故障时，高频阻抗变化不明显。因此，可以通过高频阻抗是否发生明显提升，确定故障类型是否为膜干故障。然而，无法通过分析输出电压与高频阻抗区分水淹故障和空气饥饿故障。鉴于以上问题，可以采用全频EIS阻抗测试对低频区电荷传输阻抗和传质阻抗进行分析，确定故障类型为水淹故障或者空气饥饿故障。但是，全频EIS阻抗测试耗时长，仅能进行稳态监测，不适应燃料电池工况瞬态变化的特点，工程应用实用性较低。
因此，本申请提出一种燃料电池故障诊断方法，用于对燃料电池进行瞬态故障诊断，精确掌握燃料电池内部状态。
下面将结合示图和实施例对本申请提出的燃料电池故障诊断方法进行详细的描述。
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池故障诊断方法的流程图，本实施例可适用于需要对燃料电池进行瞬态故障诊断的情况，该方法可以由燃料电池故障诊断装置来执行，具体包括如下步骤：
步骤110、获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度。
其中，当前电压可以理解为燃料电池的当前输出电压。燃料电池可以理解为燃料电池单体或者多个燃料电池组成的电堆，电堆由多个单体燃料电池以串联方式层叠组合构成，将燃料电池的双极板与膜电极交替叠合，各燃料电池单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成电堆。
具体地，燃料电池运行过程中，可以实时获取燃料电池的当前输出电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度。
本发明实施例中，可以实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，实时获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断。
步骤120、确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。
其中，当前负载可以理解为燃料电池的当前负载工况，燃料电池运行过程中，负载工况在实时变化，因此，需要实时确定当前负载工况。
在对燃料电池进行故障诊断之前，需要对燃料电池在不同负载下的电压、高频阻抗、压强、氧气浓度进行初始状态标定，以确定燃料电池在不同负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。
具体地，燃料电池运行过程中，负载在实时变化，对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值也会发生变化。为了对燃料电池进行瞬态故障诊断，可以根据燃料电池的当前负载，确定当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。
本发明实施例中，实现根据燃料电池实时运行时的当前负载确定对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，为燃料电池故障诊断提供数据基础。
步骤130、根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态。
如前所述，燃料电池出现故障时，输出电压下降。因此，可以根据当前电压和电压标定值所确定的电压偏离程度确定燃料电池是否处于故障状态。
其中，故障程度范围可以用作故障状态判定依据，故障程度范围可以根据实验测得。
具体地，首先根据电压标定值和当前电压的差值确定电压偏离值，再根据电压偏离值和电压标定值的商确定电压偏离程度。电压偏离程度处于故障程度范围时，可以确定燃料电池处于故障状态，否则，可以确定燃料电池处于正常状态。
本发明实施例中，根据燃料电池在当前负载下的当前电压和电压标定值确定的电压偏离程度实现燃料电池故障状态的确定。
步骤140、根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
其中，第一程度范围可以用于确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，第一程度范围和第二程度范围可以用于确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，第一程度范围、第二程度范围和第三程度范围以用于确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障。第一程度范围、第二程度范围和第三程度范围均可以根据实验测得。
具体地，首先根据当前高频阻抗和高频阻抗标定值的差值确定高频阻抗偏离值，再根据高频阻抗偏离值和高频阻抗标定值的商确定高频阻抗偏离程度。高频阻抗偏离程度处于第一程度范围时，可以确定燃料电池的故障类型为膜干故障。高频阻抗偏离程度不处于第一程度范围时，可以根据首先根据当前压强和压强标定值的差值确定压强偏离值，再将压强偏离值确定为压强偏离程度，压强偏离程度处于第二程度范围时，可以确定燃料电池的故障类型为水淹故障。压强偏离程度不处于第二程度范围时，可以根据氧气浓度标定值和当前氧气浓度的差值确定氧气浓度偏离值，根据氧气浓度偏离值和氧气浓度标定值的商确定氧气浓度偏离程度。氧气浓度偏离程度处于第三程度范围时，可以确定燃料电池的故障类型为空气饥饿故障。
本发明实施例中，根据高频阻抗偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，根据高频阻抗偏离程度和压强偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，根据高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，实现燃料电池故障类型的确定。
本发明实施例提供的燃料电池故障诊断方法，包括：获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。上述技术方案，首先可以实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，实时获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断，其次可以根据燃料电池实时运行时的当前负载确定对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，为燃料电池故障诊断提供数据基础，为确定燃料电池故障诊断提供数据基础，进而可以根据燃料电池在当前负载下的当前电压和电压标定值所确定的电压偏离程度确定燃料电池是否处于故障状态，并在确定燃料电池处于故障状态后，继续根据高频阻抗偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，根据高频阻抗偏离程度和压强偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，根据高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，实现燃料电池故障类型的确定，因此，实现燃料电池故障状态以及故障类型的瞬态确定，进而实现对燃料电池的瞬态故障诊断。
图2为本发明实施例提供的另一种燃料电池故障诊断方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。如图2所示，在本实施例中，该方法还可以包括：
步骤210、获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度。
其中，所述当前压强包括当前空气路压强和当前氢气路压强。
具体地，燃料电池运行过程中，可以实时基于电压传感器实时获取燃料电池的当前输出电压，基于电压传感器实时获取到的燃料电池的当前输出电压以及电流传感器实时获取到的燃料电池的当前电流确定燃料电池的当前高频阻抗。基于设置于空气路的流量计确定空气路的气体体积，基于设置于空气路的温度传感器确定空气路的温度，进而根据空气路的气体体积和温度确定空气路压强；基于设置于氢气路的流量计确定氢气路的气体体积，基于设置于氢气路的温度传感器确定氢气路的温度，进而根据氢气路的气体体积和温度确定氢气路压强。当然，还可以基于氧气浓度传感器确定燃料电池所处环境的当前氧气浓度。
本发明实施例中，实现在燃料电池运行过程中实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，当然，获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断。
步骤211、确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。
其中，所述压强标定值包括空气路压强标定值和氢气路压强标定值。
具体地，在对燃料电池进行故障诊断之前，已确定燃料电池在不同负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。燃料电池运行过程中，电流和电压都在动态变化，因此，负载工况也在实时变化，负载工况发生变化后，对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值也会发生变化。为了对燃料电池进行瞬态故障诊断，可以根据燃料电池的当前负载，确定当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值。
本发明实施例中，实现根据燃料电池实时运行时的当前负载确定当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值、氧气浓度标定值，以及，当前电压、当前高频阻抗、当前压强、当前氧气浓度，可以用于确定燃料电池的故障类型，为确定燃料电池故障诊断提供数据基础。
步骤212、根据所述电压标定值和所述当前电压确定电压偏离值，根据所述电压偏离值和所述电压标定值确定所述电压偏离程度。
具体地，首先根据电压标定值和当前电压的差值确定电压偏离值，再将电压偏离值和电压标定值的商确定为电压偏离程度。
步骤213、确定所述电压偏离程度是否处于故障程度范围。
其中，实验测得的故障程度范围为3％～10％，即电压偏离程度处于3％～10％，则可以确定燃料电池处于故障状态。
具体地，电压偏离程度处于3％～10％时，可以确定燃料电池处于故障状态，即可以执行步骤214；否则，可以确定燃料电池处于正常状态，即可以执行步骤215。
步骤214、确定燃料电池处于故障状态。
步骤214之后执行步骤216。
步骤215、确定燃料电池处于正常状态。
本发明实施例中，实现根据电压偏离程度确定燃料电池的运行状态为故障状态或者正常状态。
步骤216、根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离值，根据所述高频阻抗偏离值和所述高频阻抗标定值确定所述高频阻抗偏离程度。
具体地，首先根据当前高频阻抗和高频阻抗标定值的差值确定高频阻抗偏离值，再将高频阻抗偏离值和高频阻抗标定值的商确定为高频阻抗偏离程度。
步骤217、确定所述高频阻抗偏离程度是否处于第一程度范围。
其中，实验测得的第一程度范围为5％～10％，即高频阻抗偏离程度处于5％～10％，则可以确定燃料电池的故障类型为膜干故障。
具体地，高频阻抗偏离程度处于5％～10％时，可以确定燃料电池的故障类型为膜干故障，即可以执行步骤218；否则，需要根据压强偏离程度确定燃料电池的故障类型，即可以继续执行步骤219。
步骤218、确定所述燃料电池的故障类型为膜干故障。
本发明实施例中，实现根据高频阻抗偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障。
步骤218之后执行步骤226。
步骤219、根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离值，根据所述空气路压强偏离值确定所述空气路压强偏离程度；根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离值，根据所述氢气路压强偏离值确定所述氢气路压强偏离程度。
具体地，首先根据当前空气路压强和空气路压强标定值的差值确定空气路压强偏离值，再将空气路压强偏离值确定为空气路压强偏离程度，同时根据当前氢气路压强和空气路压强标定值的差值确定氢气路压强偏离值，再将氢气路压强偏离值确定为氢气路压强偏离程度。
步骤220、确定所述空气路压强偏离程度和所述氢气路压强偏离程度是否处于第二程度范围。
其中，实验测得的第二程度范围为3～10kPa，空气路压强偏离程度和/或氢气路压强偏离程度处于3～10kPa，则可以确定燃料电池的故障类型为水淹故障。
具体地，空气路压强偏离程度处于3～10kPa，氢气路压强偏离程度处于3～10kPa，或者，空气路压强偏离程度和氢气路压强偏离程度均处于3～10kPa时，可以确定燃料电池的故障类型为水淹故障，即可以执行步骤221；空气路压强偏离程度和氢气路压强偏离程度均不处于3～10kPa时，需要根据氧气浓度偏离程度确定燃料电池的故障类型，即可以继续执行步骤222。
步骤221、确定所述燃料电池的故障类型为水淹故障。
步骤221之后执行步骤226。
本发明实施例中，实现根据高频阻抗偏离程度、空气路压强偏离程度和氢气路压强偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障。
步骤222、根据所述氧气浓度标定值和所述当前氧气浓度确定氧气浓度偏离值，根据所述氧气浓度偏离值和所述氧气浓度标定值确定所述氧气浓度偏离程度。
具体地，首先根据氧气浓度标定值和当前氧气浓度的差值确定氧气浓度偏离值，再将氧气浓度偏离值和氧气浓度标定值的商确定为氧气浓度偏离程度。
步骤223、确定所述氧气浓度偏离程度是否处于第三程度范围。
其中，实验测得的第三程度范围为大于5％，即氧气浓度偏离程度大于5％，则可以确定燃料电池的故障状态为空气饥饿故障，即可以执行步骤224；否则，无法确定燃料电池的故障类型。
具体地，氧气浓度偏离程度处于大于5％时，可以确定燃料电池的故障类型为空气饥饿故障，即可以执行步骤224；否则，无法确定燃料电池的故障类型，此时，需要发送故障诊断异常信息至管理终端以提醒燃料电池维护人员人工确定故障类型，即可以执行步骤225。
步骤224、确定所述燃料电池的故障类型为空气饥饿故障。
步骤221之后执行步骤226。
步骤225、确定故障诊断异常，并将异常信息发送至管理终端。
本发明实施例中，实现根据高频阻抗偏离程度、空气路压强偏离程度、氢气路压强偏离程度和氧气浓度偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，并在无法确定燃料电池的故障类型时，将确定故障诊断异常，并将异常信息发送至管理终端以提醒燃料电池维护人员人工确定故障类型。
步骤226、根据所述故障类型确定故障原因，根据所述故障原因确定故障解决方式；基于所述故障解决方式调整所述燃料电池的运行控制策略，直至所述电压偏离程度不处于故障程度范围。
具体地，确定故障类型为膜干故障后，可以启动膜干故障真因分析。具体可以根据电堆冷却液温度和空气入堆温度确定当前电堆温度是否超温，并在确定当前电堆温度高于标准电堆温度5-8°的情况下，加大冷却液循环速度以降低冷却液温度，否则，继续确定当前空气入堆流量是否超调，在确定当前空气流量与标准空气流量相比超调>5％的情况下，调节空压机控制参数，降低空压机转速，否则，确定故障原因为回流增湿气体不足，减小阴极增湿器旁通阀开度或增大阳极氢气回流比。
确定故障类型为水淹故障后，可以启动水淹故障真因分析。具体可以根据电堆冷却液温度和入堆气体温度确定当前电堆温度是否过低，并在确定当前电堆温度低于标准电堆温度5-10°的情况下，降低冷却液循环速度或启动冷却路辅助加热设备，提升冷却液温度，否则，确定氢气/空气入堆压力是否偏低，在确定氢气入堆压力偏低的情况下，调节空压机，在确定空气入堆压力偏低的情况下，调节减压阀，提升反应气体背压，否则，确定故障原因为回流增湿气体过多，增大阴极增湿器旁通阀开度或降低阳极氢气回流比。
确定故障类型为空气饥饿故障后，可以启动空气饥饿故障真因分析。具体可以确定空压机温度是否大于85°，在确定空压机温度小于等于85°的情况下，确定空压机未发生热衰减，重新标定空压机控制参数，提升空气入堆流量，否则，确定空压机已发生热衰减，此时无法进一步提升空气入堆流量以满足电池反应，因此，可以发送指令到燃料电池管理单元(Package Control Unit，PCU)，以使PCU限制或降低电堆的输出功率。
本发明实施例中，在确定燃料电池的故障类型后，确定造成该故障类型的故障原因，并确定故障原因对应的故障解决方式，进而可以基于故障解决方式调整燃料电池的运行控制策略，直至电压偏离程度不处于故障程度范围，实现对燃料电池的健康管理。
本发明实施例提供的燃料电池故障诊断方法，包括：获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；根据所述电压标定值和所述当前电压确定电压偏离值，根据所述电压偏离值和所述电压标定值确定所述电压偏离程度；确定所述电压偏离程度是否处于故障程度范围；确定电压偏离程度处于故障程度范围时，确定燃料电池处于故障状态，否则，确定燃料电池处于正常状态；根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离值，根据所述高频阻抗偏离值和所述高频阻抗标定值确定所述高频阻抗偏离程度；确定所述高频阻抗偏离程度是否处于第一程度范围，确定高频阻抗偏离程度处于第一程度范围时，确定燃料电池的故障类型为膜干故障，否则，根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离值，根据所述空气路压强偏离值确定所述空气路压强偏离程度；根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离值，根据所述氢气路压强偏离值确定所述氢气路压强偏离程度，确定所述空气路压强偏离程度和所述氢气路压强偏离程度是否处于第二程度范围，空气路压强偏离程度和/或氢气路压强偏离程度处于第二程度范围时，确定燃料电池的故障类型为水淹故障，否则，根据所述氧气浓度标定值和所述当前氧气浓度确定氧气浓度偏离值，根据所述氧气浓度偏离值和所述氧气浓度标定值确定所述氧气浓度偏离程度，确定所述氧气浓度偏离程度是否处于第三程度范围，氧气浓度偏离程度处于第三程度范围时，确定燃料电池的故障类型为空气饥饿故障，否则，确定故障诊断异常，并将异常信息发送至管理终端；根据所述故障类型确定故障原因，根据所述故障原因确定故障解决方式；基于所述故障解决方式调整所述燃料电池的运行控制策略，直至所述电压偏离程度不处于故障程度范围。上述技术方案，在燃料电池运行过程中实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，实时获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断，燃料电池实时运行时的当前负载确定当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，为燃料电池故障诊断提供数据基础，根据燃料电池实时运行时的当前负载确定当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，当前负载对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值、氧气浓度标定值，以及，当前电压、当前高频阻抗、当前压强、当前氧气浓度，可以用于确定燃料电池的故障类型，根据燃料电池在当前负载下的当前电压和电压标定值所确定的电压偏离程度确定燃料电池的运行状态为故障状态或者正常状态，并在确定燃料电池处于故障状态后，继续根据高频阻抗偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，根据高频阻抗偏离程度、空气路压强偏离程度和氢气路压强偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，根据高频阻抗偏离程度、空气路压强偏离程度、氢气路压强偏离程度和氧气浓度偏离程度确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，实现燃料电池故障类型的确定，因此，实现燃料电池故障状态以及故障类型的瞬态确定，进而实现对燃料电池的瞬态故障诊断。当然，在确定燃料电池的故障类型后，可以确定故障原因以及故障原因对应的故障解决方式，进而可以基于故障解决方式调整燃料电池的运行控制策略，直至电压偏离程度不处于故障程度范围，实现对燃料电池的健康管理。
图3为本发明实施例提供的一种燃料电池故障诊断装置的结构示意图，该装置可以适用于需要对燃料电池进行瞬态故障诊断的情况。该装置可以通过软件和/或硬件实现，并一般集成在电子设备，例如，车辆中。
如图3所示，该装置包括：
获取模块310，用于获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
标定值确定模块320，用于确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
状态确定模块330，用于根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
执行模块340，用于根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
本实施例提供的燃料电池故障诊断装置，通过获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。上述技术方案，首先可以实时获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度，实时获取到的燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度可以用于对燃料电池进行瞬态故障诊断，其次可以根据燃料电池实时运行时的当前负载确定对应的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值，为燃料电池故障诊断提供数据基础，为确定燃料电池故障诊断提供数据基础，进而可以根据燃料电池在当前负载下的当前电压和电压标定值所确定的电压偏离程度确定燃料电池是否处于故障状态，并在确定燃料电池处于故障状态后，继续根据高频阻抗偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为膜干故障，根据高频阻抗偏离程度和压强偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为水淹故障，根据高频阻抗偏离程度、压强偏离程度和氧气浓度偏离程度实现确定燃料电池的故障类型是否为空气饥饿故障，实现燃料电池故障类型的确定，因此，实现燃料电池故障状态以及故障类型的瞬态确定，进而实现对燃料电池的瞬态故障诊断。
在上述实施例的基础上，状态确定模块330，具体用于：
根据所述电压标定值和所述当前电压确定电压偏离值，根据所述电压偏离值和所述电压标定值确定所述电压偏离程度；
在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态。
一种实施方式中，所述当前压强包括当前空气路压强和当前氢气路压强，所述压强标定值包括空气路压强标定值和氢气路压强标定值。
在上述实施例的基础上，执行模块340，具体用于：
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离值，根据所述高频阻抗偏离值和所述高频阻抗标定值确定所述高频阻抗偏离程度；在确定所述高频阻抗偏离程度处于第一程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为膜干故障；
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离值，根据所述空气路压强偏离值确定所述空气路压强偏离程度；根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离值，根据所述氢气路压强偏离值确定所述氢气路压强偏离程度；在确定所述空气路压强偏离程度和/或所述氢气路压强偏离程度处于第二程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为水淹状态；
根据所述氧气浓度标定值和所述当前氧气浓度确定氧气浓度偏离值，根据所述氧气浓度偏离值和所述氧气浓度标定值确定所述氧气浓度偏离程度；在确定所述氧气浓度偏离程度处于第三程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为空气饥饿。
在上述实施例的基础上，该装置还包括：
调整模块，用于根据所述故障类型确定故障原因，根据所述故障原因确定故障解决方式；基于所述故障解决方式调整所述燃料电池所处运行环境，直至所述电压偏离程度不处于故障程度范围。
本发明实施例所提供的燃料电池故障诊断装置可执行本发明任意实施例所提供的燃料电池故障诊断方法，具备执行燃料电池故障诊断方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述燃料电池故障诊断装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备4的框图。图4显示的电子设备4仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备4以通用计算电子设备的形式表现。电子设备4的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备4典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备4访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备4可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备4也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备4交互的设备通信，和/或与使得该电子设备4能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备4还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器20通过总线18与电子设备4的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合电子设备4使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及页面显示，例如实现本发实施例所提供的燃料电池故障诊断方法，该方法包括：
获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的燃料电池故障诊断方法的技术方案。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现例如本发实施例所提供的燃料电池故障诊断方法，该方法包括：
获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
另外，本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种燃料电池故障诊断方法，其特征在于，包括：
获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
2.根据权利要求1所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，包括：
根据所述电压标定值和所述当前电压确定电压偏离值，根据所述电压偏离值和所述电压标定值确定所述电压偏离程度。
3.根据权利要求1所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，所述当前压强包括当前空气路压强和当前氢气路压强，所述压强标定值包括空气路压强标定值和氢气路压强标定值。
4.根据权利要求3所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度，包括：
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离程度；
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离程度。
5.根据权利要求4所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度，包括：
根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离值，根据所述高频阻抗偏离值和所述高频阻抗标定值确定所述高频阻抗偏离程度；
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离程度，包括：
根据所述当前空气路压强和所述空气路压强标定值确定空气路压强偏离值，根据所述空气路压强偏离值确定所述空气路压强偏离程度；
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离程度，包括：
根据所述当前氢气路压强和所述氢气路压强标定值确定氢气路压强偏离值，根据所述氢气路压强偏离值确定所述氢气路压强偏离程度；
根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，包括：
根据所述氧气浓度标定值和所述当前氧气浓度确定氧气浓度偏离值，根据所述氧气浓度偏离值和所述氧气浓度标定值确定所述氧气浓度偏离程度。
6.根据权利要求4所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型，包括：
在确定所述高频阻抗偏离程度处于第一程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为膜干故障；
在确定所述空气路压强偏离程度和/或所述氢气路压强偏离程度处于第二程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为水淹故障；
在确定所述氧气浓度偏离程度处于第三程度范围的情况下，确定所述燃料电池的故障类型为空气饥饿故障。
7.根据权利要求1所述的燃料电池故障诊断方法，其特征在于，在根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型之后，还包括：
根据所述故障类型确定故障原因，根据所述故障原因确定故障解决方式；
基于所述故障解决方式调整所述燃料电池的运行控制策略，直至所述电压偏离程度不处于故障程度范围。
8.一种燃料电池故障诊断装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取燃料电池的当前电压、当前高频阻抗、当前压强以及当前氧气浓度；
标定值确定模块，用于确定所述燃料电池的当前负载后，确定所述燃料电池在所述当前负载下的电压标定值、高频阻抗标定值、压强标定值以及氧气浓度标定值；
状态确定模块，用于根据所述当前电压和所述电压标定值确定电压偏离程度，在确定所述电压偏离程度处于故障程度范围的情况下，确定所述燃料电池处于故障状态；
执行模块，用于根据所述当前高频阻抗和所述高频阻抗标定值确定高频阻抗偏离程度、根据所述当前压强和所述压强标定值确定压强偏离程度、根据所述当前氧气浓度和所述氧气浓度标定值确定氧气浓度偏离程度，根据所述高频阻抗偏离程度、所述压强偏离程度和所述氧气浓度偏离程度中的至少一个确定所述燃料电池的故障类型。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-7中任一所述的燃料电池故障诊断方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的燃料电池故障诊断方法。
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