CN105655614B - 燃料电池的检查方法 - Google Patents

燃料电池的检查方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105655614B
CN105655614B CN201510829360.7A CN201510829360A CN105655614B CN 105655614 B CN105655614 B CN 105655614B CN 201510829360 A CN201510829360 A CN 201510829360A CN 105655614 B CN105655614 B CN 105655614B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
cell
fuel
inspection method
monitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510829360.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105655614A (zh
Inventor
杉田美
杉田一美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN105655614A publication Critical patent/CN105655614A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105655614B publication Critical patent/CN105655614B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04574—Current
    • H01M8/04597—Current of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明涉及燃料电池的检查方法。一种通过使用在燃料电池堆中存在的电荷来进行的燃料电池的检查方法，包括从外部电源向燃料电池堆供应电荷的供应步骤。

Description

燃料电池的检查方法
技术领域
本发明涉及用于检查燃料电池的方法而并不通过供应燃料气体而实际产生电力。
背景技术
燃料电池具有燃料电池堆，其中多个燃料电池单元被堆叠。燃料电池堆包括单元监视器，用于监视每个燃料电池单元的状态。每个燃料电池单元和单元监视器通过连接器电缆而连接。
常规上，单元监视器的连接器电缆的连接检查方法是通过实际上供应燃料气体到燃料电池堆以产生电池反应而进行的。由于电池反应的发生，每个燃料电池单元携带电荷，且电荷被接收作为来自单元监视器衬底的电压信号。这样，确认了连接器电缆的连接没有问题。
作为与包括单元监视器的燃料电池相关的技术，已经公开了(参见日本专利申请公开No.2013-180643(JP 2013-180643 A))例如燃料电池单元，其包括：燃料电池，具有多个堆叠的燃料电池单元；以及单元监视器，用于监视每个燃料电池单元的状态，且其中单元监视器被布置在燃料电池的侧区域中。
顺便提及，在燃料电池的完成产品的常规检查方法中，氧化气体(空气、氧：O2)和氢(H2)作为燃料气体，需要通过燃料电池堆来供应。因此，直到燃料电池连接到燃料气体供应设备且进入燃料气体可以供应到燃料电池的状态中，才能进行检查。
此外，在燃料电池的制造过程中对燃料电池的检查还没有被考虑。如果假设在燃料电池的制造过程中进行检查，假设的方法将要测量外装部的电绝缘电阻。由于假设在该外装部的电绝缘性能的检查中，氢和氧供应到燃料电池堆以实际产生电力，燃料气体供应设备需要连接到电池。因此，检查设施变得很大且复杂，而通过在燃料电池堆中实际产生电力来进行检查时会产生关于设施的困难。实际上，主题申请人不能找到公众已知且描述通过在制造过程中实际产生电力来进行检查方法的文字。
发明内容
考虑上面的环境而做出了本发明且本发明提供燃料电池的检查方法，其中不仅在燃料电池的完成产品中而且在制造过程中的燃料电池中，燃料电池可以易于被检查而不用通过供应燃料气体到燃料电池堆来实际产生电力。
本发明的一个方面是一种通过使用在燃料电池堆中存在的电荷的燃料电池的检查方法，包括将电荷从外部电源供应到所述燃料电池堆的供应步骤。
在本发明的该方面中，所述燃料电池可以包括提供到所述燃料电池堆的正极端子的总正极部和提供到所述燃料电池堆的负极端子的总负极部，以及所述供应步骤可以包括将电荷供应到所述总正极部或所述总负极部。
在本发明的该方面中，构成所述燃料电池堆的燃料电池单元每个可以都连接到单元监视器。本发明的该方法可以包括，在所述供应步骤之后，基于所述单元监视器的值来确定每个所述燃料电池单元和所述单元监视器之间的连接是否正常的确定步骤。
在本发明的该方面中，所述确定步骤可以在将氢气和氧化气体作为燃料气体供应到所述燃料电池的供应设备连接到所述燃料电池堆之前进行。
在本发明的该方面中，所述单元监视器可以被配置为检测每个所述燃料电池单元的电压并且发送检测到的电压到所述燃料电池堆之外的检查设施。所述检查设施可以被配置为执行所述确定步骤。
本发明的该方面可以包括：第一检测步骤，在所述供应步骤之前，通过所述单元监视器来检测每个所述燃料电池单元的电压；以及第二检测步骤，在所述供应步骤之后，通过所述单元监视器来检测每个所述燃料电池单元的电压。所述确定步骤可以基于在所述第一检测步骤中检测的电压和在所述第二检测步骤中检测的电压之间的差来执行。
本发明的该方面可以包括检查步骤，在供应所述电荷之后，基于来自外装部的泄露电流而检查所述燃料电池堆的所述外装部的电绝缘性能。
在本根据发明的方面的燃料电池的检查方法中，不仅在燃料电池的完成产品中而且在制造过程中的燃料电池中，检查是通过从外部电源供应电力而进行的，而不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆来实际产生电力。因此，与实际产生电力的情况相比，燃料电池可以易于被检查。
附图说明
下面将结合附图来描述发明的示例实施例的特征、优点、技术和工业意义，在附图中，类似的标号标注类似的元素，并且其中：
图1是根据本发明第一实施例的燃料电池的检查方法的检查目标和检查设施的示意性视图；
图2A和图2B是第一实施例的燃料电池堆的激励状态的示意性视图；
图3是用于解释作为比较示例将燃料气体从燃料气体供应设备向燃料电池供应的情形的示意性视图；
图4是通过将燃料气体从燃料气体供应设备供应到燃料电池而进行的作为比较示例的燃料电池的单元监视器连接检查方法的示例性视图；
图5是提供以解释在将燃料气体从燃料气体供应设备供应到燃料电池时出现的问题的示意性视图；
图6A和图6B是第二实施例的燃料电池的示意性视图；
图7是沿着图6B中的VII-VII线截取的横截面视图；
图8是在第二实施例中的外装部的电绝缘性能检查方法的一个示例的示例性视图；以及
图9是在第二实施例中的外装部的电绝缘性能检查方法的另一个示例的示例性视图。
具体实施方式
下文将对本发明的实施例进行描述。在下面对附图的描述中，相同或相似组件被标注相同或相似参考标记。应该注意：附图仅仅是示意性的。因此，具体尺寸等应该通过参考下面的描述来确定。不用说，尺寸关系或组件比率可能在各个图之间不同。
术语在本说明书被定义如下。“检查”指的是通过比较状态而确定检查目标的异常，其中检查目标应该处于正常时间和检查目标的电力生成状态中的实际状态。除了检查目标实际产生电力的状态以外，电力生成状态包括通过从外装部供应电荷而使检查目标进入相同内部状态的状态，作为检查目标实际产生电力的状态。“制造过程”指的是在检查目标最终被完成为产品之前的过程，且是在燃料电池***的情况下，在作为燃料气体的氢气和氧化气体的供应装置连接到燃料电池堆之前的过程。
首先，将结合图1对根据本发明的第一实施例的燃料电池的检查方法的检查目标和检查设施进行描述。图1是根据本发明第一实施例的燃料电池的检查方法的检查目标和检查情形的示意性视图。
如图1中所示，燃料电池100具有燃料电池堆110，其中堆叠了多个燃料电池单元10。多个燃料电池单元10每个具有保持堆叠体的结构，其中气体扩散电极堆叠在聚合物电解质膜的两侧、在一对隔板之间，且多个燃料电池单元串行地堆叠和固定。
每个燃料电池单元10包括连接端子11。用于监视每个燃料电池单元10的状态的作为车辆电控制单元(ECU)的单元监视器20被提供在燃料电池100的侧表面上。单元监视器20包括多个连接端子21。每个燃料电池单元10的连接端子11和单元监视器20的连接端子21通过连接器电缆30而连接。根据第一实施例的燃料电池的检查方法的检查目标是每个燃料电池单元10和单元监视器20之间的连接。
总正极端子(总正极部)41和总负极端子(总负极部)42分别提供在燃料电池堆110的正极端子和负极端子上。总正极端子41经由总正极中继51电连接到端子板53。同时，总负极端子42经由总负极中继52电连接到端子板53。
本实施例的燃料电池100包括可拆卸方式的DC稳定电源70，其是用于在检查期间将电荷供应(施加电压)到燃料电池堆110的外部电源。DC稳定电源70的连接电缆71在检查期间电连接到端子板53。此外，用于发送信号的通信电缆22电连接到单元监视器20。通信电缆22电连接到未示出的检查设施。单元监视器20对测量值数字化且将值发送到检查设施。
应该注意：在燃料电池100中，包括燃料供应管90和燃料排放管91作为燃料气体供应设备(未示出)的一部分的燃料供应/排放部分60在制造过程的后半段中或在装运之后连接到燃料电池100的末端(参见图3)。燃料分布末端板61***在燃料供应/排放部分60和总负极端子42之间。应该注意：燃料供应管和燃料排放管在燃料气体供应设备的连接之前在制造过程中没有被连接。
接下来，将结合图1到图5来对根据本发明第一实施例的燃料电池的检查方法进行描述。图2A和图2B是第一实施例的燃料电池堆的激励状态的示意性视图。图3是用于解释作为比较示例的燃料电池的检查方法的将燃料气体从燃料气体供应设备向燃料电池供应的情形的示意性视图。图4是通过将燃料气体从燃料气体供应设备供应到燃料电池而进行的作为比较示例的作为燃料电池的检查方法的燃料电池的单元监视器连接检查方法的示例性视图。图5是提供以解释在将燃料气体从燃料气体供应设备供应到燃料电池时出现的问题的示意性视图。
在第一实施例中，单元监视器连接检查方法将被描述为燃料电池的检查方法。第一实施例的单元监视器连接检查方法包括：将电荷从外部电源供应到燃料电池堆的过程；以及在电荷供应过程之后基于单元监视器的值确定每个燃料电池单元和单元监视器之间的连接的过程。
如图1中所示，在将电荷从外部电源供应到燃料电池堆的过程中，作为外部电源的DC稳定电源70的连接电缆71电连接到端子板53。然后，将电荷从DC稳定电源70供应(施加电压)到燃料电池堆110，从而使得电流流动通过燃料电池堆110。
如图2A和图2B中所示，在燃料电池100中，燃料电池单元10包括接触电阻81和电双层电容82作为电等价电路。电双层电容82是在用于在其间保持电解质膜的一对气体扩散电极之间形成的电容器。开关84示意性示出通过总正极中继51和总负极中继52的电连接装置。在DC稳定电源70连接到端子板53的情况下，总正极中继51和总负极中继52短路，也就是，开关84进入连接状态，并且在不将气体供应到燃料电池堆110的状态中电流流动通过燃料电池堆110，电流通过接触电阻81和电双层电容82，并因此每个燃料电池单元10不形成电池。通常，只有离子(在聚合物电解质燃料电池(PEFC)的情况下中是质子)通过燃料电池单元10中的电解质膜。但是，此时，燃料气体或电子的交叉总是发生。因此，电荷传输电阻83与燃料电池单元10中的电双层电容82并行地等价生成。因此，在将电压施加到燃料电池堆110的情况下，由接触电阻81和电荷传输电阻83确定的恒定电流流动通过每个燃料电池单元10。由该恒定电阻81、电荷传输电阻83确定的在燃料电池单元10的两端处的电压和电流由单元监视器20来检测。这样，单元监视器的连接状态可以被检查。
应该注意：在燃料气体G实际供应到燃料电池100的情况下，如图3和图4中所示作为比较示例，每个燃料电池单元10形成电池且存储电荷。在通过供应燃料气体而生成的比较示例的单元监视器连接检查方法中，在燃料气体G被供应的状态下，单元监视器20检测由每个燃料电池单元10中的电力生成所生成的输出电压。但是，在燃料气体供应设备需要稍后断开连接的情况下，在检查以用氮替换燃料气体之后需要进行氮(N2)消除。因此，设施复杂且产量可能特别低。此外，在具有存储电荷的状态中，人无法触摸燃料电池堆110。因此，电荷需要通过自放电来消耗，这导致等待时间的发生。而且，即使电力生成检查工作台被使用时，工作台被用于检查稍后将可组装的组件。因此，连接检查的过程有可能复杂。
接下来，将再次结合图1、图2A和图2B对确定单元监视器的连接状态的过程进行描述。在确定单元监视器的连接状态的过程中，单元监视器20在电荷供应过程之后，测量燃料电池堆110中每个燃料电池单元10的电压。单元监视器20将测量的电压数字化，并且发送信号到未示出的检查设施。检查设施评估已经被数字化的数值。当燃料电池单元10和单元监视器20之间的连接不好时，电压不施加到单元监视器20，且因此要由单元监视器20检测的电压不被检测。另一方面，当燃料电池单元10和单元监视器20之间的连接正常时，由来自DC稳定电源70和用于构成燃料电池堆110的多个燃料电池单元10的堆的施加电压所确定的每个燃料电池单元10的分压应该被施加到单元监视器20。在上面的环境中，例如，当由单元监视器20检测的电压为0V时，可以确定用于连接燃料电池单元10和单元监视器20的连接器电缆30没有连接。此外，当由单元监视器20检测到的电压是上述分压，例如，是作为示例确定标准的100mV 40mV时，可以确定连接器电缆30的连接良好。
相反，在图3和图4中所示的比较示例的单元监视器连接检查方法中，需要通过实际使得每个燃料电池单元产生电力来进行检查，从而确定燃料电池堆或每个燃料电池单元作为单个单元是否是良好的产品。因此，发生下面的问题。也就是，如图3和图5中所示，燃料气体G不太可能被运送到远离燃料电池堆110的燃料供应管90的燃料电池单元10。即使在进行通过氮(N2)清除而去除燃料气体G的过程时，燃料气体G可能保留在燃料电池堆110中。此外，由于一些燃料电池单元10在较早阶段存储电荷，有可能甚至在不连接的状态下确定连接良好。
这里，将对在通过从燃料气体供应设备供应燃料气体而进行的电力生成检查之后进行这个实施例的单元监视器连接检查方法的情况进行描述。如上所述，这个实施例的单元监视器连接检查方法是使用燃料电池的电解质膜的交叉的检查方法。因此，电子移动的可能性根据电解质膜的湿态而变化，因此，电荷传输电阻83变化。此外，如上所述，电荷传输电阻83还根据进行电力生成检查等之后的不运转时间而变化。出于这个原因，上面的确定标准不能在单元监视器连接检查方法在电力生成检查的进行之前进行的情况中被提供。因此，在单元监视器连接检查方法在电力生成检查的进行之后进行的情况下，每个燃料电池单元10的初始电压值首先由单元监视器20在不从外装部施加电压的状态下，也就是在DC稳定电源70连接或开关84阻断之前的状态下，来测量。然后，每个燃料电池单元10的电压值由单元监视器20在从外装部施加电压的状态下，也就是在DC稳定电源70连接或开关84处于连接状态的状态下，来测量。此后，由单元监视器20所检测到的电压值和初始电压值之间的差被计算，且单元监视器的连接状态被基于所述差是否匹配上述确定标准值而确定。外部干扰的影响通过计算在不施加电压的状态下的初始电压值和施加电压的状态下的检查电压值之间的差来补偿，且可以进行对单元监视器的连接状态的适当检查。
换句话说，在根据这个实施例的单元监视器连接检查方法中，从外装部将电压施加到燃料电池堆110，且检查单元监视器20的信号。在单元监视器20检测到0V而不管将电压施加到燃料电池堆110的情况下，确定单元监视器20的连接不好。此外，在单元监视器20指示预先设置的预定的标准值的情况下，确定连接是正常的。因此，即使在通过实际将燃料气体供应到燃料电池堆110而进行的作为单个单元的燃料电池单元10的电力生成检查之后，可以从单元监视器20的检测电压值中确定单元监视器20的连接故障。
如已经描述的那样，根据第一实施例的燃料电池的检查方法是在用于构成燃料电池堆110的每个燃料电池单元10和单元监视器20之间的连接状态的检查方法。根据这个实施例的单元监视器连接检查方法，展现出这样的优秀效果：不仅在燃料电池100的完成产品中而且在制造过程中的燃料电池100中，每个燃料电池单元10和单元监视器20之间的连接状态可以被检查而不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆110而实际产生电力。
接下来，将结合图1和图6A到图9来对作为根据本发明第二实施例的燃料电池的检查方法的外装部的电绝缘性能的检查方法进行描述。图6A和图6B是根据第二实施例的燃料电池的示意性视图。图7是沿图6B中VII-VII线所截取的横截面视图。图8是在第二实施例中的外装部的电绝缘性能检查方法的一个示例的示例性视图。图9是在第二实施例中的外装部的电绝缘性能检查方法的另一个示例的示例性视图。应该注意：与第一实施例中相同的组件将通过被标注以相同参考标记而被描述。
类似于第一实施例，在第二实施例中的外装部的电绝缘性能的检查方法是通过作为检查目标的具有燃料电池堆110的燃料电池100和作为检查设施(参见图1)的外部电源(DC稳定电源)70而进行的。如图6和图7中所示，燃料电池堆110容纳于由平坦板形状的盖221和箱子形状的壳222形成的外装部220中。外装部220的开口由提供在燃料电池堆110的纵向端处的末端板61封闭。如图7中所示，燃料电池堆110的上和下侧、左和右侧利用电绝缘材料230而加以覆盖。
此外，如图8和图9中所示，燃料电池堆110的每个燃料电池单元10具有与第一实施例类似的配置且包括接触电阻81、电双层电容82和电荷转移电阻83。而且，提供用于测量从外装部220泄漏的泄露电流的安培计240。
第二实施例的外装部的电绝缘性能的检查方法包括：将电荷从外部电源供应到燃料电池堆的过程；以及在供应电荷的过程之后基于来自所述外装部的泄露电流检查外装部的电绝缘性能的过程。
在将电荷从外部电源供应到燃料电池堆的过程中，如图8中所示，作为外部电源的DC稳定电源70的连接电缆71电连接到端子板53。然后，电荷从DC稳定电源70供应(施加电压)到燃料电池堆110，从而使得电流流动通过燃料电池堆110。从DC稳定电源70向燃料电池堆110所施加的电压被设置在例如大约250到500V。应该注意：如图9中所示，电压可以施加到燃料电池堆110的总正极部41或总负极部42。
接下来，在检查外装部的电绝缘性能的过程中，如图8中所示，在电荷供应过程之后，基于从所述外装部220泄漏的泄露电流来检查外装部220的电绝缘性能。从外装部220泄漏的泄露电流由安培计240来测量。通过测量来自外装部220的泄露电流，可以测量燃料电池堆110和外装部220之间的电绝缘电阻，而不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆110而实际产生电力。
此外，如图9中所示，在将电压施加到燃料电池堆110的总正极部41或总负极部42的情况下，通过使用泄露电流，电荷可以存储在整个燃料电池堆110中。这样，对应于所施加电压的电荷的量可以存储在燃料电池堆110中。因此，可以测量整个燃料电池堆110和外装部220之间的电绝缘电阻，而不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆110而实际产生电力。
在根据第二实施例的燃料电池的检查方法中，展现了与第一实施例基本上相似的操作效果，也就是，不仅在燃料电池的完成产品中而且在制造过程中的燃料电池中，燃料电池堆110的检查可以不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆110而实际产生电力而进行。特别是，第二实施例中的外装部的电绝缘性能的检查方法展现了这样的优势效果：可以测量燃料电池堆110和外装部220之间的电绝缘电阻，而不用通过将燃料气体供应到燃料电池堆110而实际产生电力。而且，在图9中所示的实施例中，电荷只需要被供应到燃料电池堆110的总正极部41或总负极部42。因此，电绝缘电阻的测量可以被简化。
通过如上所述的实施例已经描述了本发明。构成本公开的一部分的描述和附图不应该被理解为限制本发明。根据本公开，各种修改实施例、示例和操作技术应该变得对于本领域技术人员而言显而易见。还应该理解的是，本发明包括这里没有描述的各种实施例等。

Claims (6)

1.一种燃料电池的检查方法，所述燃料电池包括具有多个燃料电池单元的燃料电池堆，每个燃料电池单元被连接到单元监视器，所述检查方法包括：
将电荷从外部电源供应到所述燃料电池堆的供应步骤；以及
在供应所述电荷的步骤之后，基于所述单元监视器的值来确定每个所述燃料电池单元和所述单元监视器之间的连接是否正常的确定步骤，
其中，在燃料气体在其内流动的燃料供应管和燃料排放管连通于所述燃料电池堆之前、并且在燃料气体并未被供应到所述燃料电池单元而且并未经由所述燃料电池单元生成电力的状态下，进行所述确定步骤。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的检查方法，其中，
所述燃料电池包括被提供到所述燃料电池堆的正极端子的总正极部和被提供到所述燃料电池堆的负极端子的总负极部，并且
所述供应步骤包括将所述电荷供应到所述总正极部或所述总负极部。
3.根据权利要求1所述的燃料电池的检查方法，其中，
在用于将作为燃料气体的氢气和氧化气体供应到所述燃料电池的供应设备被连接到所述燃料电池堆之前，进行所述确定步骤。
4.根据权利要求1所述的燃料电池的检查方法，其中，
所述单元监视器被配置为检测每个所述燃料电池单元的电压并且将检测到的电压发送到在所述燃料电池堆的外部的检查设施，所述检查设施被配置为执行所述确定步骤。
5.根据权利要求1所述的燃料电池的检查方法，进一步包括：
在所述供应步骤之前，通过所述单元监视器来检测每个所述燃料电池单元的电压的第一检测步骤；以及
在所述供应步骤之后，通过所述单元监视器来检测每个所述燃料电池单元的电压的第二检测步骤，
其中，
基于在所述第一检测步骤中检测到的电压和在所述第二检测步骤中检测到的电压之间的差，来执行所述确定步骤。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池的检查方法，进一步包括：
在供应所述电荷之后，基于来自所述燃料电池堆的外装部的泄露电流来检查所述外装部的电绝缘性能的检查步骤。
CN201510829360.7A 2014-11-27 2015-11-25 燃料电池的检查方法 Active CN105655614B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-240133 2014-11-27
JP2014240133A JP6268607B2 (ja) 2014-11-27 2014-11-27 燃料電池の検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105655614A CN105655614A (zh) 2016-06-08
CN105655614B true CN105655614B (zh) 2018-10-12

Family

ID=55968306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510829360.7A Active CN105655614B (zh) 2014-11-27 2015-11-25 燃料电池的检查方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9791516B2 (zh)
JP (1) JP6268607B2 (zh)
KR (1) KR101863416B1 (zh)
CN (1) CN105655614B (zh)
DE (1) DE102015120230B4 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6627722B2 (ja) * 2016-11-08 2020-01-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の接続検査方法
CN109990952A (zh) * 2019-01-25 2019-07-09 上海神力科技有限公司 一种燃料电池电堆膜电极串漏检测***及方法
CN115020762A (zh) * 2022-06-01 2022-09-06 广东国鸿氢能科技股份有限公司 一种燃料电池堆测试方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803091A (zh) * 2007-12-14 2010-08-11 丰田自动车株式会社 电池学习***

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0221573A (ja) * 1988-07-08 1990-01-24 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池
DE19503749C1 (de) * 1995-02-04 1996-04-18 Daimler Benz Ag Fahrzeug mit einem brennstoffzellen- oder batteriegespeisten Energieversorgungsnetz
JP2005149933A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Toyota Motor Corp 燃料電池及び燃料電池システム
WO2005086822A2 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Richards Engineering Portable fuel cell power supply
JP2010103066A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム、燃料電池の運転方法、および燃料電池自動車
JP2010135290A (ja) * 2008-10-30 2010-06-17 Toyota Motor Corp 燃料電池の状態を推定する推定方法、および、状態推定装置
EP2230529B1 (en) 2009-03-18 2012-11-14 Vito NV A power cell system with means for detecting a discontinuity
JP2013054925A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Toyota Motor Corp 燃料電池の検査方法および検査装置
JP6290522B2 (ja) 2012-03-01 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 燃料電池ユニット及び燃料電池車両

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803091A (zh) * 2007-12-14 2010-08-11 丰田自动车株式会社 电池学习***

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160063999A (ko) 2016-06-07
JP2016103349A (ja) 2016-06-02
US9791516B2 (en) 2017-10-17
KR101863416B1 (ko) 2018-05-31
DE102015120230A1 (de) 2016-06-02
JP6268607B2 (ja) 2018-01-31
DE102015120230B4 (de) 2024-02-08
CN105655614A (zh) 2016-06-08
US20160154062A1 (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2389702B1 (en) Arrangement and method for monitoring galvanic isolation of fuel cell device
US20060210850A1 (en) Method, system and apparatus for diagnostic testing of an electrochemical cell stack
JP2013054925A (ja) 燃料電池の検査方法および検査装置
CN110061269A (zh) 燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置
CN105655614B (zh) 燃料电池的检查方法
US9513243B2 (en) Crack detection in ceramics using electrical conductors
JP2019031733A (ja) 水素センサを備える電気化学装置
JP4590965B2 (ja) 電流測定装置
JP2010251016A (ja) 燃料電池の計測装置
JP2010108815A (ja) 電気化学装置
US20060035118A1 (en) Method for detecting a gas leak in a pem fuel cell
KR20120027752A (ko) 막전극 집합체의 손상 검사 장치
JP2005203158A (ja) 燃料電池の監視装置
JP6520734B2 (ja) 燃料電池スタックのセル数の検査方法及びその検査装置
CN113391215B (zh) 燃料电池堆的组装错误的检查方法
KR101271889B1 (ko) 정밀한 성능 평가를 위한 연료전지용 단위셀 및 이를 이용한 단위셀의 성능평가방법
JP2013093277A (ja) 燃料電池
US20230317991A1 (en) Locating Degraded Cells in a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Stack
KR20100138424A (ko) 연료전지용 전극막 어셈블리 사전 검수 장치 및 방법
Laffly et al. Dynamic model of a polymer electrolyte fuel cell power device
JP2012043673A (ja) 燃料電池の評価方法、燃料電池の評価装置
JP2021150046A (ja) 水検出装置及び水検出方法
JP6173047B2 (ja) 燃料電池の出力検査方法
JP2020119717A (ja) セルコネクタの接続検査方法
JPH0829368A (ja) 固体電解質型燃料電池内の燃料ガス分布状況を検知する方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant