【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于新能源汽車領域，具體涉及一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法。
技術介紹
1、燃料電池是一種將化學能直接轉化為電能的裝置。由于能量轉換不受卡諾循環的限制并且附加產物只有水，因此燃料電池具有能量轉換效率高并且環境友好等特點，汽車使用燃料電池作為動力，不僅可以實現高效的能源利用并顯著降低有害排放，而且可以實現汽車運行過程中的低噪音和低振動。因此，燃料電池汽車將是未來汽車的重要發展趨勢，燃料電池汽車技術也正成為汽車領域的研究重點。對于氫燃料電池汽車而言，如何實現高效的車載供氫也是燃料電池汽車
有待解決的難題之一。
2、氫氣在燃料電池運行過程中是一種重要的反應介質。氫氣又是一種密度低、逃逸性強、無色無味、易燃易爆的氣體(爆炸極限4％-75％)，氫氣泄露后，一旦被點燃，就會產生火焰和爆炸，造成車輛、人員以及物品的損失，造成嚴重的安全隱患，因此氫氣的使用過程中必須對環境中氫氣的含量進行檢測并對其泄漏進行監測，氫氣泄漏的有效識別是燃料電池車輛在使用過程中是必不可少的關鍵技術。
3、現有技術方案采用的檢測方式是在易泄漏的地方，比如氫瓶組上方、氫氣管路閥門、燃料電池系統箱體出口，尾排出口等安裝氫氣濃度傳感器進行檢測，當檢測到氫氣濃度超過安全范圍時，氫氣濃度傳感器會及時發出報警信號，整車相關控制系統會立刻做出相應的斷電安全保護措施。然而，該設置容易出現如下問題(1)實際使用中氫氣濃度傳感器會存在失效或故障導致氫氣持續泄漏時檢測不到，會造成安全隱患及氫氣的浪費；(2)考慮車輛使用成本并不會在整個氫氣路中都會
技術實現思路
1、本專利技術克服現有技術缺陷，提供一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法。該方法能有效輔助判斷車輛運營過程中，氫氣濃度傳感器漂移或在未安裝氫氣濃度傳感器位置發生氫氣泄漏時最大限度的發現氫氣泄漏異常，避免長期泄漏造成車輛的安全隱患及能量浪費或者氫系統瓶口閥故障無法開啟等氫系統相關故障造成氫耗異常影響續航里程。
2、本專利技術技術方案如下。
3、一種燃料電池車輛氫系統故障的的判斷方法，包括如下步驟：
4、(1)fcu上電，記錄上電時的初始累積氫氣消耗量hkg_act_int，初始化系統上電至當前時間段內的氫氣理論氫耗量hkg_heo＝0kg；
5、(2)若燃料電池燃料系統處于啟動、運行、吹掃、關機狀態，按公式1進行計算系統上電至當前時間段內氫氣理論氫耗量hkg_heo：
6、hkg_heo＝((2.016*i1*ncell)/(96485*2)*tcycle)/1000+hkg_heo
7、公式1中hkg_heo是一個局部變量，為系統上電至當前時間段內氫氣理論氫耗量，左邊hkg_heo為系統fcu程序當前執行時間的氫氣理論氫耗量，右邊hkg_heo為系統fcu程序上一周期時間的氫氣理
8、論氫耗量；2.016為氫氣的摩爾質量，單位為g/mol；
9、i1為燃料電池堆電流，單位為a；ncell為系統的單片電池節數；
10、96485為法拉第常數，單位為c/mol；
11、2為每個氫分子釋放的電子數；
12、tcycle為系統fcu程序采集燃料電池堆電流i1的信號周期；
13、(3)若燃料電池燃料系統不處于啟動、運行、吹掃、關機狀態，則i1＝0，按公式1繼續計算系統上電至當前時間段內理論氫耗量hkg_heo；(4)按所述公式計算系統上電至當前時間段實際氫耗量hkg_act：
14、hkg_act＝hkg_act_lst-?hkg_act_int??????????公式2
15、公式2中hkg_act為系統上電至當前時間段實際氫耗量，
16、hkg_act_lst為當前時間的氫氣累積消耗量；
17、hkg_act_int為fcu上電時的初始累積氫氣消耗量；
18、(5)當hkg_heo≥5kg，則進入步驟(6)；若hkg_heo＜5kg則返回步驟(2)；
19、(6)按所述公式計算系統上電至當前時間段實際氫氣利用率ηact：
20、ηact＝hkg_heo?/?hkg_act?*100?????公式3
21、燃料電池系統理論氫氣消耗量只與拉載電流有關，而燃料電池系統控制程序固化后其工作時實際氫氣消耗量雖然會隨著運行工況有一定的變動，但不會有較大的變動，此時車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的93％≤氫氣利用率ηact≤車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的95％，說明此時燃料電池系統實際相對耗氫量稍微偏高，氫系統可能出現少量泄漏或者壓力、溫度傳感器出現偏移，導致氫氣利用率較低，此時，提示氫系統一級故障報警。若氫氣利用率ηact≤車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的93％，說明此時燃料電池系統實際相對耗氫量異常偏高，氫系統存在故障，其原因可能為出現大量泄漏或者壓力溫度傳感器檢測嚴重漂移情況或者氫氣瓶口閥故障導致的氫氣利用率異常偏低，此時上報氫系統二級故障，應立即對氫系統進行相關檢查。燃料電池工作時的實際氫氣消耗量應大于理論的氫氣消耗量，既氫氣利用率應小于100％，若氫氣利用率ηact≥100％，則說明氫系統的壓力或者溫度傳感器存在檢測異常情況，此時提示氫系統溫度壓力檢測異常二級故障報警。若車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的95％＜氫氣利用率ηact＜車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的100％，則為正常狀態。
22、優選地，本專利技術中fcu為燃料電池系統控制器。
23、優選地，所述累積氫氣消耗量hkg_act_int來自整車氫系統發出的信號。
24、與現有技術相比，本專利技術的優勢在于：
25、1)本專利技術能有效輔助判斷車輛運營過程中，氫氣濃度傳感器失效或在未安裝氫氣濃度傳感器位置發生氫氣泄漏時最大限度的發現氫氣泄漏異常，避免長期泄漏造成車輛的安全隱患及能量浪費。
26、2)本專利技術能有效判斷車輛運營過程中，氫氣壓力、溫度傳感器出現精度異常造成車輛百公里氫耗統計出現偏差，進而避免持續的氫耗偏差影響車輛氫耗統計及車輛氫耗優化的進行。
27、3)本專利技術能有效判斷車輛運營過程中，氫氣壓力、溫度傳感器出現精度異常，或瓶口閥未開啟等相關故障導致顯示實際氫氣剩余量與實際不符，對車輛運營時的實際續航公里數的預判誤差，影響車輛的運營。
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1.一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，所述FCU為燃料電池系統控制器。
3.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，所述累積氫氣消耗量Hkg_act_int來自整車氫系統發出的信號。
4.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，若車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的95％＜氫氣利用率ηact＜車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的100％，則為正常狀態。
5.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，所述一級報警提示為：氫系統壓力、溫度傳感器精度異常或者氫系統存在泄漏的一級報警提示。
6.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，氫氣利用率ηact≥100％時，二級報警提示為:氫系統壓力、溫度傳感器精度異常的二級報警提示。
7.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，氫氣利用率ηact≤車輛
...【技術特征摘要】
1.一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述一種燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，所述fcu為燃料電池系統控制器。
3.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，所述累積氫氣消耗量hkg_act_int來自整車氫系統發出的信號。
4.根據權利要求1所述燃料電池車輛氫系統故障的判斷方法，其特征在于，若車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的95％＜氫氣利用率ηact＜車輛初始標定狀態的氫氣利用率ηint的100％，則為正常狀態。
5.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧慶延，李佳俊，葉旭宏，林廣豪，鐘蕾芳，楊強，
申請(專利權)人：廣東云韜氫能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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