本發(fā)明屬于電池，尤其涉及一種燃料電池吹掃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，主要反應(yīng)氣體為氫氣和空氣，主要反應(yīng)場(chǎng)所為內(nèi)部膜電極。燃料電池發(fā)電同時(shí)伴隨水的產(chǎn)生(氣態(tài)水和液態(tài)水)，產(chǎn)水量大小由電流大小決定，大部分的水會(huì)隨氣體排出燃料電池系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部液態(tài)水積聚過(guò)多時(shí)，將影響氣體的擴(kuò)散，降低反應(yīng)速率，甚至可能會(huì)對(duì)膜電極產(chǎn)生不可逆損傷，尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)影響最為明顯。因此，有必要在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)對(duì)整個(gè)燃料電池系統(tǒng)執(zhí)行吹掃程序，使吹掃后的發(fā)動(dòng)機(jī)處于相對(duì)干燥的狀態(tài)，保證下次開(kāi)機(jī)時(shí)氣體可以順利到達(dá)膜電極各位置，不產(chǎn)生“堵水”現(xiàn)象，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)整體使用壽命。

2、現(xiàn)有燃料電池系統(tǒng)技術(shù)中，采用陰陽(yáng)極固定壓力和壓差的吹掃方法，常溫吹掃一般為固定時(shí)長(zhǎng)、固定陰陽(yáng)極氣體壓力、固定陰陽(yáng)極壓差，整個(gè)吹掃過(guò)程僅以持續(xù)時(shí)間作為吹掃終點(diǎn)判定，無(wú)法檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部水平衡狀態(tài)以及無(wú)法得知吹掃效果。

3、陰陽(yáng)極固定壓力和壓差的吹掃方法存在一定缺陷：無(wú)法快速排出陽(yáng)極反滲透液態(tài)水，很可能導(dǎo)致吹掃結(jié)束時(shí)，陽(yáng)極吹掃效果不佳，仍有開(kāi)機(jī)時(shí)堵水現(xiàn)象，影響發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性；吹掃效率較低，增加吹掃持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功耗；無(wú)法根據(jù)前置工況靈活處理，整體吹掃策略待優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種燃料電池吹掃方法及系統(tǒng)，可以解決無(wú)法快速排出陽(yáng)極反滲透液態(tài)水，很可能導(dǎo)致吹掃結(jié)束時(shí)，陽(yáng)極吹掃效果不佳，仍有開(kāi)機(jī)時(shí)堵水現(xiàn)象，影響發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性；吹掃效率較低，增加吹掃持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功耗；無(wú)法根據(jù)前置工況靈活處理，整體吹掃策略待優(yōu)化的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下所示：

3、一方面，提供了一種燃料電池吹掃方法，所述方法包括：

4、響應(yīng)于接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)指令，獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的電流值；

5、基于所述電流值與預(yù)設(shè)電流閾值的比較結(jié)果確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)所處的吹掃區(qū)段，基于吹掃區(qū)段確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式；

6、獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量，基于所述高頻阻抗變化量確定不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間；

7、基于不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間對(duì)所述燃料電池進(jìn)行吹掃。

8、在一種可選的實(shí)施例中，基于所述電流值與預(yù)設(shè)電流閾值的比較結(jié)果確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)所處的吹掃區(qū)段，包括：

9、基于所述比較結(jié)果將所述電流值區(qū)分為不同吹掃區(qū)段，各個(gè)吹掃區(qū)段的電流值依次增大。

10、在一種可選的實(shí)施例中，所述吹掃區(qū)段包括：第一吹掃區(qū)段、第二吹掃區(qū)段、第三吹掃區(qū)段以及吹掃第四區(qū)段，所述第一吹掃區(qū)段、第二吹掃區(qū)段、第三吹掃區(qū)段以及第四吹掃區(qū)段的電流值依次增大。

11、在一種可選的實(shí)施例中，所述第一吹掃區(qū)段電流值范圍為電流i＜146a，所述第二吹掃區(qū)段電流值范圍為電流146a≤i＜380a，所述第三吹掃區(qū)段電流值范圍為電流380a≤i＜544a，所述第四吹掃區(qū)段電流值范圍為電流544a≤i＜697a。

12、在一種可選的實(shí)施例中，基于吹掃區(qū)段確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式，包括：

13、基于各個(gè)吹掃區(qū)段的電流值確定所述吹掃區(qū)段的吹掃時(shí)間；

14、基于各個(gè)吹掃區(qū)段的電流值確定所述吹掃時(shí)間內(nèi)不同時(shí)間段的陽(yáng)極吹掃電壓、陰極吹掃電壓；

15、基于所述吹掃區(qū)段的吹掃時(shí)間以及所述吹掃時(shí)間內(nèi)不同時(shí)間段的陽(yáng)極吹掃電壓、陰極吹掃電壓確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式；

16、其中，各個(gè)吹掃區(qū)段不同時(shí)間段具有各自對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓。

17、在一種可選的實(shí)施例中，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第一吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第一吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第二吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第二吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第三吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第三吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第四吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第四吹掃模式；

18、所述第一吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓的時(shí)間段包括一個(gè)子時(shí)間段；

19、所述第二吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓的時(shí)間段包括三個(gè)子時(shí)間段，其中，三個(gè)子時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)相同；

20、所述第三吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓的時(shí)間段包括第一子時(shí)間段、第二子時(shí)間段與第三子時(shí)間段，其中，第一子時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)和第三子時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)小于第二子時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)；

21、所述第四吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓的時(shí)間段包括三個(gè)子時(shí)間段，其中，三個(gè)子時(shí)間段的時(shí)長(zhǎng)相同。

22、在一種可選的實(shí)施例中，所述第一吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第一陰陽(yáng)極壓差；所述第二吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第二陰陽(yáng)極壓差；所述第三吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第三陰陽(yáng)極壓差；所述第四吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第四陰陽(yáng)極壓差；

23、其中，所述第二陰陽(yáng)極壓差與第三陰陽(yáng)極壓差相同，所述第二陰陽(yáng)極壓差、所述第二陰陽(yáng)極壓差和所述第三陰陽(yáng)極壓差小于第四陰陽(yáng)極壓差。

24、在一種可選的實(shí)施例中，所述第一陰陽(yáng)極壓差為10kpa-15kpa，所述第二陰陽(yáng)極壓差為15kpa-20kpa，所述第三陰陽(yáng)極壓差為15kpa-20kpa，所述第四陰陽(yáng)極壓差為25kpa-35kpa。

25、在一種可選的實(shí)施例中，獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量，基于所述高頻阻抗變化量確定不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間，包括：

26、當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量在0.1mω-0.3mω時(shí)，停止吹掃。

27、另一方面，提供了一種燃料電池吹掃系統(tǒng)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述燃料電池吹掃系統(tǒng)執(zhí)行以下過(guò)程：

28、響應(yīng)于接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)指令，獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的電流值；

29、基于所述電流值與預(yù)設(shè)電流閾值的比較結(jié)果確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)所處的吹掃區(qū)段，基于吹掃區(qū)段確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式；

30、獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量，基于所述高頻阻抗變化量確定不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間；以及

31、基于不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間對(duì)所述燃料電池進(jìn)行吹掃。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池吹掃方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述電流值與預(yù)設(shè)電流閾值的比較結(jié)果確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)所處的吹掃區(qū)段，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述吹掃區(qū)段包括：第一吹掃區(qū)段、第二吹掃區(qū)段、第三吹掃區(qū)段以及吹掃第四區(qū)段，所述第一吹掃區(qū)段、第二吹掃區(qū)段、第三吹掃區(qū)段以及第四吹掃區(qū)段的電流值依次增大。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一吹掃區(qū)段電流值范圍為電流i＜146a，所述第二吹掃區(qū)段電流值范圍為電流146a≤i＜380a，所述第三吹掃區(qū)段電流值范圍為電流380a≤i＜544a，所述第四吹掃區(qū)段電流值范圍為電流544a≤i＜697a。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于吹掃區(qū)段確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第一吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第一吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第二吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第二吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第三吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第三吹掃模式，當(dāng)所述吹掃區(qū)段為第四吹掃區(qū)段時(shí)，吹掃模式為第四吹掃模式；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第一陰陽(yáng)極壓差；所述第二吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第二陰陽(yáng)極壓差；所述第三吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第三陰陽(yáng)極壓差；所述第四吹掃模式的陽(yáng)極吹掃電壓和陰極吹掃電壓具有第四陰陽(yáng)極壓差；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一陰陽(yáng)極壓差為10kpa-15kpa，所述第二陰陽(yáng)極壓差為15kpa-20kpa，所述第三陰陽(yáng)極壓差為15kpa-20kpa，所述第四陰陽(yáng)極壓差為25kpa-35kpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量，基于所述高頻阻抗變化量確定不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間，包括：

10.一種燃料電池吹掃系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述燃料電池吹掃系統(tǒng)執(zhí)行以下過(guò)程：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燃料電池吹掃方法及系統(tǒng)，方法包括：響應(yīng)于接收到的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)指令，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的電流值；基于電流值與預(yù)設(shè)電流閾值的比較結(jié)果確定發(fā)動(dòng)機(jī)所處的吹掃區(qū)段，基于吹掃區(qū)段確定與各個(gè)吹掃區(qū)段相對(duì)應(yīng)的吹掃模式；獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的高頻阻抗變化量，基于高頻阻抗變化量確定不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間；基于不同吹掃模式下的吹掃時(shí)間對(duì)燃料電池進(jìn)行吹掃。

技術(shù)研發(fā)人員：王浩楠,方川,曹季冬,趙興旺,李飛強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京億華通科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9