本發(fā)明涉及燃料電池測(cè)試，具體而言，涉及一種用于燃料電池的水分布測(cè)試方法、裝置和計(jì)算機(jī)設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、在清潔能源技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步中，燃料電池，尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc)，因其高效率、低排放特性而成為環(huán)保能源解決方案的熱點(diǎn)。pemfc的性能和可靠性在很大程度上受其內(nèi)部水分管理的影響，水分過(guò)多會(huì)導(dǎo)致流道和氣體擴(kuò)散層(gdl)水淹，阻礙氣體傳質(zhì)，影響電池的熱管理；水分過(guò)少則會(huì)降低質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力，增加電池內(nèi)阻。因此，精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和控制pemfc內(nèi)的水分布是確保電池高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
2、目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種方法來(lái)監(jiān)控燃料電池的水分布。例如，在排氣口后加裝干燥器，通過(guò)收集并分析尾氣中的水含量，間接評(píng)估電池的水管理狀況；利用中子成像技術(shù)，觀察pemfc在特定測(cè)試段內(nèi)流場(chǎng)的水分布情況，分別在不同流場(chǎng)條件下對(duì)運(yùn)行中的pemfc進(jìn)行了中子成像研究，揭示了在交叉流和蛇形流場(chǎng)下電池內(nèi)部的水分狀態(tài)；采用透明通道和真實(shí)gdl的組合，重建氣體流動(dòng)通道壁面，觀察非反應(yīng)條件下流道中液態(tài)水的流動(dòng)狀態(tài)；基于入口壓降進(jìn)行測(cè)量，研究pemfc氣體擴(kuò)散通道中的兩相流動(dòng)特性，以制定有效的水管理策略；利用熱電偶溫差測(cè)量技術(shù)判斷流道內(nèi)的水含量。
3、上述方法雖然在一定程度上能夠監(jiān)測(cè)燃料電池內(nèi)部的水分狀況，但大部分研究和專(zhuān)利聚焦于離線測(cè)試或整體結(jié)構(gòu)層面的壓力分布，缺乏對(duì)電池運(yùn)行時(shí)面內(nèi)水分布狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。此外，這些方法可能在成本、便捷性和效率方面存在局限，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用環(huán)境下的監(jiān)控需求。
4、針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于燃料電池的水分布測(cè)試方法、裝置和計(jì)算機(jī)設(shè)備，以至少解決目前用于燃料電池的水行為檢測(cè)方法不能實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)生反應(yīng)時(shí)的水行為的技術(shù)問(wèn)題。
2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于燃料電池的水分布測(cè)試方法，包括：獲取當(dāng)前時(shí)刻燃料電池的流道內(nèi)第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，其中，第一壓力值為在流道的第一預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第二壓力值為在流道的第二預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第三壓力值為在流道的第三預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值；基于第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，確定流道的前段壓降、后段壓降和總壓降；基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，其中，水分布狀態(tài)表征流道內(nèi)是否發(fā)生水淹以及水淹的位置。
3、可選地，水分布狀態(tài)包括：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)、前配流區(qū)水淹、前段水淹、后段水淹和后配流區(qū)水淹，其中，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)表征流道內(nèi)不存在水淹現(xiàn)象；前配流區(qū)水淹表征流道的前配流區(qū)發(fā)生堵塞，存在水淹現(xiàn)象；前段水淹表征流道的中前部發(fā)生堵塞，存在水淹現(xiàn)象；后段水淹表征流道的中后部發(fā)生堵塞，存在水淹現(xiàn)象；后配流區(qū)水淹表征流道的后配流區(qū)發(fā)生堵塞，存在水淹現(xiàn)象。
4、可選地，基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：在前段壓降和后段壓降不低于第一預(yù)設(shè)閾值，總壓降低于第一預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)為前配流區(qū)水淹或者后配流區(qū)水淹；在當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的第一壓力值小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一壓力值的情況下，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)為前配流區(qū)水淹。
5、可選地，在當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的第三壓力值大于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第三壓力值的情況下，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)為后配流區(qū)水淹。
6、可選地，基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：在前段壓降和總壓降不低于第二預(yù)設(shè)閾值，后段壓降低于第二預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)為前段水淹。
7、可選地，基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：在后段壓降和總壓降不低于第三預(yù)設(shè)閾值，前段壓降不低于第三預(yù)設(shè)閾值的情況下，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)為后段水淹。
8、可選地，基于第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，確定流道的前段壓降、后段壓降和總壓降，包括：計(jì)算第一壓力值與第二壓力值的差值，作為前段壓降；計(jì)算第二壓力值與第三壓力值的差值，作為后段壓降；計(jì)算第一壓力值與第三壓力值的差值，作為總壓降。
9、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種用于燃料電池的水分布測(cè)試裝置，包括：獲取模塊，用于獲取當(dāng)前時(shí)刻燃料電池的流道內(nèi)第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，其中，第一壓力值為在流道的第一預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第二壓力值為在流道的第二預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第三壓力值為在流道的第三預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值；第一確定模塊，用于基于第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，確定流道的前段壓降、后段壓降和總壓降；第二確定模塊，用于基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，其中，水分布狀態(tài)表征流道內(nèi)是否發(fā)生水淹以及水淹的位置。
10、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一方面，還提供了一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在程序運(yùn)行時(shí)控制非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述中任意一項(xiàng)用于燃料電池的水分布測(cè)試方法。
11、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器，處理器用于運(yùn)行程序，其中，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述中任意一項(xiàng)用于燃料電池的水分布測(cè)試方法。
12、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的再一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述中任意一項(xiàng)用于燃料電池的水分布測(cè)試方法。
13、在本發(fā)明實(shí)施例中，采用用于燃料電池的水分布測(cè)試方法，通過(guò)獲取當(dāng)前時(shí)刻燃料電池的流道內(nèi)第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，其中，第一壓力值為在流道的第一預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第二壓力值為在流道的第二預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值，第三壓力值為在流道的第三預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)得到的壓力值；基于第一壓力值、第二壓力值和第三壓力值，確定流道的前段壓降、后段壓降和總壓降；基于前段壓降、后段壓降和總壓降，確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，其中，水分布狀態(tài)表征流道內(nèi)是否發(fā)生水淹以及水淹的位置，達(dá)到了實(shí)時(shí)檢測(cè)流道內(nèi)水分布狀態(tài)的目的，從而實(shí)現(xiàn)了提高燃料電池水分布檢測(cè)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了目前用于燃料電池的水行為檢測(cè)方法不能實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)生反應(yīng)時(shí)的水行為的技術(shù)問(wèn)題。
1.一種用于燃料電池的水分布測(cè)試方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分布狀態(tài)包括：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)、前配流區(qū)水淹、前段水淹、后段水淹和后配流區(qū)水淹，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前段壓降、所述后段壓降和所述總壓降，確定所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前段壓降、所述后段壓降和所述總壓降，確定所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述前段壓降、所述后段壓降和所述總壓降，確定所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的水分布狀態(tài)，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一壓力值、所述第二壓力值和所述第三壓力值，確定所述流道的前段壓降、后段壓降和總壓降，包括：
8.一種用于燃料電池的水分布測(cè)試裝置，其特征在于，包括：
9.一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述用于燃料電池的水分布測(cè)試方法。
10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器和處理器，
11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述用于燃料電池的水分布測(cè)試方法。