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原文传递新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法、系统和装置

专利名称：	新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法、系统和装置
摘要：	本发明涉及一种新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法、系统和装置，具体包括以下步骤：实时采集当前时刻燃料电池的电池温度、电池氢气参数、电池空气参数以及电流值和电压值；根据电池温度、电池氢气参数和电池空气参数计算当前时刻的理想开路电动势；根据电流值、电压值和理想开路电动势计算获取浓差损失电动势和极化损失电动势；根据浓差损失电动势和极化损失电动势计算当前燃料电池直流内阻并且得到燃料电池的健康状态指数。与现有技术相比，本发明适用于在汽车上应用的燃料电池动力系统，能够快速便捷地获取燃料电池单体健康状态信息，计算过程简单快速，方便嵌入车规级控制器软件实现，能够较为精确地实现对燃料电池寿命的实时检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海楞次新能源汽车科技有限公司
发明人：	马天才;戴远行
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910410065.6
公开号：	CN110077282A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	陈源源
分类号：	B60L58/16(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	201821 上海市嘉定区叶城路1288号6幢J523室
主权项：	1.一种新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤： S1.实时采集当前时刻燃料电池的电池温度、电池氢气参数、电池空气参数以及电流值和电压值； S2.根据电池温度、电池氢气参数和电池空气参数计算当前时刻的理想开路电动势； S3.根据电流值、电压值和理想开路电动势计算获取浓差损失电动势和极化损失电动势； S4.根据浓差损失电动势和极化损失电动势计算当前燃料电池直流内阻并且得到燃料电池的健康状态指数SOH。 2.根据权利要求1所述新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，所述的步骤S2中，理想开路电动势计算表达式为：式中，Eocv,ideal,k表示理想开路电动势，Tfc表示电池温度，PH2表示氢气堆内压力，PO2表示氧气堆内压力，k表示采集时刻。 3.根据权利要求1所述的新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，所述的步骤S3中，浓差损失电动势U1和极化损失电动势U2计算表达式为： Usample,k＝Eocv,iedal,k-U1,k-1-U2,k-1-R0,k×Ik；式中，Usample,k表示燃料电池两端电压值，Ik表示燃料电池的电流值，Eocv,iedal,k表示理想开路电动势，R0,k表示该类型电池当前时刻的理论直流内阻，k表示采集时刻，A和B表示设定的参数矩阵。 4.根据权利要求3所述的新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于， A矩阵表达式为： B矩阵表达式为：式中，ΔT为采样时间间隔，R1表示该类型电池的活化内阻的电阻分量，C1表示该类型电池的活化内阻的电容分量，R2表示该类型电池的浓差内阻的电阻分量，C2表示浓差内阻的电容分量。 5.根据权利要求4所述的新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，通过耐久测试试验及阻抗分析仪获取离散运行时间下该类型燃料电池的当前时刻的理论直流内阻R0,k、活化内阻的电阻分量R1、活化内阻的电容分量C1、浓差内阻的电阻分量R2和浓差内阻的电容分量C2，并建立燃料电池的二阶模型。 6.根据权利要求3所述的新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，所述的步骤S4中，当前燃料电池直流内阻的计算表达式为：式中，R0,k,cal为当前燃料电池直流内阻。 7.根据权利要求1所述的新能源汽车的燃料电池在线寿命检测方法，其特征在于，所述的步骤S4中，健康状态指数SOH的计算表达式为：式中，R0,k,cal为当前燃料电池直流内阻，R0,initial为燃料电池的初始内阻，R0,eol为燃料电池的末期内阻。 8.一种新能源汽车的燃料电池在线寿命检测系统，其特征在于，包括：采集模块，用于实时采集当前时刻燃料电池的电池温度、电池氢气参数、电池空气参数以及电流值和电压值；第一运算模块，用于根据电池温度、电池氢气参数和电池空气参数计算当前时刻的理想开路电动势；第二运算模块，用于根据电流值、电压值和理想开路电动势计算获取浓差损失电动势和极化损失电动势；指数显示模块，用于根据浓差损失电动势和极化损失电动势计算当前燃料电池直流内阻并且得到燃料电池的健康状态指数SOH，将健康状态指数SOH进行显示。 9.一种新能源汽车的燃料电池在线寿命检测装置，所述的装置包括处理器以及存储器，其特征在于，所述处理器调用存储器中的程序，用于实现以下步骤： S1.实时获取当前时刻燃料电池的电池温度、电池氢气参数、电池空气参数以及电流值和电压值； S2.根据电池温度、电池氢气参数和电池空气参数计算当前时刻的理想开路电动势； S3.根据电流值、电压值和理想开路电动势计算获取浓差损失电动势和极化损失电动势； S4.根据浓差损失电动势和极化损失电动势计算当前燃料电池直流内阻并且得到燃料电池的健康状态指数SOH。
所属类别：	发明专利