CN108037468A - 一种燃料电池诊断装置及方法 - Google Patents

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CN108037468A CN201711450546.7A CN201711450546A CN108037468A CN 108037468 A CN108037468 A CN 108037468A CN 201711450546 A CN201711450546 A CN 201711450546A CN 108037468 A CN108037468 A CN 108037468A
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Abstract

本发明实施例提出一种燃料电池诊断装置及方法，涉及新能源技术领域。该装置通过将正弦波发生器与扰动负载电连接，扰动负载及工作负载均与一燃料电池电连接并形成闭合回路，电流采集模块与多通道频率响应分析仪电连接，电压采集模块与燃料电池以及多通道频率响应分析仪均电连接，并利用多通道频率响应分析仪依据电流采集模块采集的电流值、压采集模块采集的燃料电池中预划分的多个区域的电压值确定燃料电池每个区域的状态；由于无需与标定样或基准样特性进行比对，仅通过将燃料电池的不同区域进行比对，便能在判断燃料电池是否存在故障的同时，还能得知燃料电池中出现故障的具体区域，不仅简化了诊断燃料电池性能的过程，还使得诊断功能更加全面。

Description

一种燃料电池诊断装置及方法
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池诊断装置及方法。
背景技术
面对能源瓶颈和日益严重的雾霾，发展新能源汽车是大势所趋。为保护环境，减少城市中的大气污染，以PEMFC(质子交换膜燃料电池)为动力的装置受到越来越多的关注。目前车用燃料电池发动机有很好的市场预期，已渐渐由示范运行阶段转入商业化阶段。而车用燃料电池发动机商业化必须面临的挑战是成本和寿命，寿命的长短取决于燃料电池发动机***本身及所处的环境状态，如果我们能诊断出燃料电池发动机***本身的状态，对于燃料电池发动机***寿命的提升意义重大。
在现有技术中，大多采用在线施加正弦交流电扰动，获取燃料电池堆的阻抗，根据与标定样或基准样特性比对，从而诊断、分析燃料电池或燃料电池***的方法。但采用这种方式的弊端在于，需要与标定样或基准样特性进行比对，操作较为繁琐；此外，最终获取的诊断、分析结果比较笼统，并不能清楚得知燃料电池具体出现故障的位置以及原因等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料电池诊断装置及方法，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池诊断装置，所述燃料电池诊断装置包括：正弦波发生器、扰动负载、工作负载、电流采集模块、电压采集模块以及多通道频率响应分析仪，所述正弦波发生器与所述扰动负载电连接，所述扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，所述工作负载与所述燃料电池电连接并形成闭合回路，所述电流采集模块与所述多通道频率响应分析仪电连接，所述电压采集模块与所述燃料电池以及所述多通道频率响应分析仪均电连接；
所述正弦波发生器用于输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池；
所述电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的电流值，并将所述电流值传输至所述多通道频率响应分析仪，其中，所述电流值包括流经所述扰动负载的交流电流以及流经所述工作负载的直流电流；
所述电压采集模块用于采集所述燃料电池中预划分的多个区域的电压值，并将多个所述电压值传输至所述多通道频率响应分析仪；
所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值确定所述燃料电池每个区域的状态。
进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值生成多个尼奎斯特图，每个尼奎斯特图与一个区域相对应；
所述多通道频率响应分析仪还用于每个所述尼奎斯特图确定所述燃料电池每个区域的欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值；
所述多通道频率响应分析仪还用于依据所述欧姆电阻、所述电荷转移电阻、所述传质电阻、所述欧姆电阻平均值、所述电荷转移电阻平均值以及所述传质电阻平均值确定所述燃料电池每个区域的状态。
进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于当所述欧姆电阻大于或等于所述欧姆电阻平均值的第一预设倍数时，确定所述区域的结构出现故障。
进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于当所述电荷转移电阻大于或等于所述电荷转移电阻平均值的第二预设倍数时，确定所述区域的催化层出现故障。
进一步地，所述多通道频率响应分析仪用于当所述传质电阻大于或等于所述传质电阻平均值的第三预设倍数时，确定所述区域的膜电极或电堆分配出现故障。
进一步地，所述正弦波发生器集成于所述扰动负载。
进一步地，所述电流采集模块串联于所述扰动负载与所述工作负载的连接点与所述燃料电池之间。
进一步地，所述电流采集模块包括第一电流采集模块以及第二电流采集模块，所述第一电流采集模块串联于所述第一正弦波发生器与所述燃料电池之间，所述第二电流采集模块串联于所述第二正弦波发生器与所述燃料电池之间；
所述第一电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的直流电流；
所述第二电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的交流电流。
进一步地，所述电压采集模块集成于所述多通道频率响应分析仪。
第二方面，本发明实施例还提供了一种燃料电池诊断方法，应用于一燃料电池诊断装置，所述燃料电池诊断装置包括：正弦波发生器、扰动负载、工作负载、电流采集模块、电压采集模块以及多通道频率响应分析仪，所述正弦波发生器与所述扰动负载电连接，所述扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，所述工作负载与所述燃料电池电连接并形成闭合回路，所述电流采集模块与所述多通道频率响应分析仪电连接，所述电压采集模块与所述燃料电池以及所述多通道频率响应分析仪均电连接，所述燃料电池诊断方法包括：
利用所述正弦波发生器输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池；
利用所述电流采集模块采集流经所述燃料电池的电流值，并将所述电流值传输至所述多通道频率响应分析仪，其中，所述电流值包括流经所述扰动负载的交流电流以及流经所述工作负载的直流电流；
利用所述电压采集模块采集所述燃料电池中预划分的多个区域的电压值，并将多个所述电压值传输至所述多通道频率响应分析仪；
利用所述多通道频率响应分析仪依据所述电流值、多个所述电压值确定所述燃料电池每个区域的状态。
本发明实施例提供的燃料电池诊断装置及方法，该装置通过将正弦波发生器与扰动负载电连接，扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，工作负载与燃料电池电连接并形成闭合回路，电流采集模块与多通道频率响应分析仪电连接，电压采集模块与燃料电池以及多通道频率响应分析仪均电连接，并利用多通道频率响应分析仪依据电流采集模块采集并传输的电流值、压采集模块采集并传输的燃料电池中预划分的多个区域的电压值确定燃料电池每个区域的状态；由于无需与标定样或基准样特性进行比对，仅通过将燃料电池的不同区域进行比对，便能在判断燃料电池是否存在故障的同时，还能得知燃料电池中出现故障的具体区域，不仅简化了诊断燃料电池性能的过程，还使得诊断功能更加强大、全面。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的燃料电池诊断装置的电路图。
图2示出了处于低电流密度状态下的燃料电池的等效电路图。
图3示出了处于高电流密度状态下的燃料电池的等效电路图。
图4示出了本发明实施例中的尼奎斯特图。
图5示出了本发明实施例提供的电池诊断方法的流程图。
图标：100-燃料电池诊断装置；110-正弦波发生器；120-扰动负载；130-工作负载；140-电流采集模块；150-电压采集模块；160-多通道频率响应分析仪；200-燃料电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
本发明实施例提供了一种燃料电池诊断装置100，用于诊断燃料电池200是否存在故障。请参阅图1，为本发明实施例提供的燃料电池诊断装置100的电路图。燃料电池诊断装置100包括：正弦波发生器110、扰动负载120、工作负载130、电流采集模块140、电压采集模块150以及多通道频率响应分析仪160。其中，正弦波发生器110与扰动负载120电连接，扰动负载120与一燃料电池200电连接并形成闭合回路，工作负载130与燃料电池200电连接并形成闭合回路，电流采集模块140与多通道频率响应分析仪160电连接，电压采集模块150与燃料电池200以及多通道频率响应分析仪160均电连接。
正弦波发生器110用于输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池200，并与扰动负载120一起配合，为燃料电池200叠加交流电流信号。
在一种优选的实施例中，可将正弦波发生器110集成于扰动负载120。即扰动负载120本身便具备输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池200的功能。
此外，需要说明的是，正弦波发生器110的频率发生范围为0.01～10kHz，即正弦波发生器110可以输出频率在0.01～10kHz内的正弦波信号。
还需要说明的是，正弦波发生器110可按照预设的方式输出正弦波信号，该预设的方式包括但不仅限于以下三种：
第一种，全频扫描。当不能得知燃料电池200的大致性能或是故障时，通过全频扫描的方式，依次从高至低或是从低至高按序改变输出的正弦波信号的频率，例如，可以按照10kHz、9kHz、8kHz……1kHz、900Hz……100Hz、90Hz……10Hz、……0.01Hz的方式依次输出正弦波信号。
第二种：分段扫描。即对燃料电池200进行低频、中频、高频扫描。
第三种：恒频扫描。当只需要得知燃料电池200具体是结构、催化层还是膜电极出现故障时，从而对燃料电池200输入相应频率的正弦波信号。例如，主要诊断欧姆电阻时，可以恒定高频扫描，例如设定恒定频率2kHz。
工作负载130与燃料电池200形成闭合回路时，有直流电流信号产生以供工作负载130正常工作。可以理解地，工作负载130与扰动负载120并联。
电流采集模块140用于采集流经燃料电池200的电流值，并将电流值传输至多通道频率响应分析仪160。
可以理解地，电流值包括流经扰动负载120的交流电流以及流经工作负载130的直流电流。
在一种优选的实施例中，电流采集模块140串联于扰动负载120与工作负载130的连接点与燃料电池200之间，从而电流采集模块140采集到的电流值便为流经扰动负载120的交流电流以及流经工作负载130的直流电流的和。
此外，需要说明的是，其中交流电流的振幅为直流电流的5％～10％。
其中，电压采集模块150用于采集燃料电池200中预划分的多个区域的电压值，并将多个电压值传输至多通道频率响应分析仪160。
需要说明的是，预划分的区域可根据用户的具体需求而不同。具体地，用户可按照位置对燃料电池200进行划分，将燃料电池200均分为5个区，其中，1区、5区为边缘区，3如为中间区，2、4区为过渡区，当然，在其他实施例中，也可以将燃料电池200划分为其他数量的区域，在此不做具体限制；此外，用户还可以按照衰减特征对燃料电池200进行划分，从而依据电堆的实际运行情况，将燃料电池200划分为高性能区域、低性能区域以及性能居中区域。
此外，还需要说明的是，燃料电池200包括多节电池，多节电池依次串联形成电堆。在进行区域划分时，用户可将电堆内所有的电池全部进行区域划分，使得每节电池均具备与其对应的区域；也可以从电堆中任意节选多节电池形成一个区域，在此不做具体限制。
则可以理解地，采集到的每个电压值均是由多节电池串联而产生的压降值。通过采集每个区域内多节电池的电压值，可以将单节电池的影响缩小，从而避免传统技术中，由于采集单节电池的电压值带来的精度不足的问题；此外，也可以避免取样时某些特殊个例产生的影响，使得最终的测量结果更加精确。
多通道频率响应分析仪160用于依据电流值、多个电压值确定燃料电池200每个区域的状态。
具体地，多通道频率响应分析仪160用于依据电流值、多个电压值生成多个尼奎斯特图，每个尼奎斯特图与一个区域相对应。
需要说明的是，多通道频率响应分析仪160可依据电流值得知电流密度，并依据电流密度得出燃料电池200的等效电路图，从而生成多个尼奎斯特图。其中，处于低电流密度状态下的燃料电池200的等效电路图如图2所示，处于高电流密度状态下的燃料电池200的等效电路图如图3所示。其中，RΩ是欧姆阻抗(Ohmic losses)，Rct,A是阳极活化损失阻抗，Rct,C是阴极活化损失阻抗，Rmt是传质阻抗，阳极活化损失阻抗与阴极活化损失阻抗的和即为电荷转移电阻。
多通道频率响应分析仪160还用于每个尼奎斯特图确定燃料电池200每个区域的欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值。
多通道频率响应分析仪160还用于依据欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值确定燃料电池200每个区域的状态。
需要说明的是，欧姆电阻平均值即为各区域的欧姆电阻的平均值，电荷转移电阻平均值即为各区域的电荷转移电阻的平均值，传质电阻平均值即为各区域的传质电阻的平均值。
具体地，多通道频率响应分析仪160用于当欧姆电阻大于或等于欧姆电阻平均值的第一预设倍数时，确定区域的结构出现故障；当电荷转移电阻大于或等于电荷转移电阻平均值的第二预设倍数时，确定区域的催化层出现故障；当传质电阻大于或等于传质电阻平均值的第三预设倍数时，确定区域的膜电极或电堆分配出现故障。
此外，结构出现故障可以是指该区的结构设计存在问题，也可能是装配时存在问题；当电荷转移电阻大于或等于电荷转移电阻平均值的第二预设倍数时，则该区域的催化层存在衰减；当传质电阻大于或等于传质电阻平均值的第三预设倍数时，则该区(或节)膜电极亲疏水性发生变化或者膜电极内部界面出现问题或电堆分配存在问题。
需要说明的是，第一预设倍数、第二预设倍数以及第三预设倍数均根据膜电极(Membrane Electrode Assemblies，MEA)的参数设计范围以及检测精度设置的。
还需要说明的是，上述判断结果，均为在膜电极初始质检合格的情况下得到的。
例如，一个燃料电池200由130节电堆依次串联组成，将该将130节电堆均匀分成5部分，1-26为Zone1，27-52为Zone2，53-84为Zone3，85-104为Zone4，105-130为Zone5，每区各取15节进行测试，Zone1取1-15节，Zone2取33-47节，Zone3取58-72节，Zone4取88-102节，Zone5取116-130节。
其中，工作负载130设置直流电流输出为225.6A(电流密度对应800A/cm2，单池有效面积为282cm2)；正弦波发生器110频率范围为0.01～10kHz，交流电流振幅是5％*225.6A＝11.28A，采用全频扫描的方式。
请参阅图4，为多通道频率响应分析仪160依据电流值、多个电压值生成的多个尼奎斯特图，且每个尼奎斯特图与一个区域相对应。再经多通道频率响应分析仪160计算获得欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值，其结果如表1所示。
按膜电极的参数设计范围、装置检测精度，可以确定第一预设倍数为1+15％＝1.5，第二预设倍数为1+10％＝1.1，第三预设倍数为1+10％＝1.1。
表1阻抗值计算结果
名称 RΩ Rct，A+Rct，C Rmt
序号 mohm mohm mohm
1 2.5 10 5.2
2 2.4 8.7 4.3
3 2.78 6.9 3.7
4 3.1 6 3.8
5 2.88 6.7 4.4
平均值 2.732 7.66 4.28
分析获得Zone1区：
Rct，A+Rct，C＞7.66×(1+10％)＝8.426；
Rmt＞4.28×(1+10％)＝4.708；
获得Zone2区：
Rct，A+Rct，C＞7.66×(1+10％)＝8.426；
从而：Zone1区电荷转移电阻和传质电阻存在异常，可能原因为Zone1区催化层存在衰减，且该区传质电阻偏大，可能原因为电极亲疏水性发生变化或者膜电极内部界面出现问题或电堆分配存在问题；Zone2区电荷转移电阻存在异常，可能原因为Zone2区催化层存在衰减。总体比对评估，电堆的公用通道分配效果偏差为该燃料电池200均一性偏差的最主要原因。
第二实施例
本发明实施例还提供了一种燃料电池诊断装置100，需要说明的是，本发明实施例所提供的燃料电池诊断装置100，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
在本实施例中，电流采集模块140包括第一电流采集模块以及第二电流采集模块，第一电流采集模块串联于工作负载130与燃料电池200之间，第二电流采集模块串联于扰动负载120与燃料电池200之间，且第一电流采集模块、第二电流采集模块均与多通道频率响应分析仪160电连接。
其中，第一电流采集模块用于采集流经燃料电池200的直流电流；第二电流采集模块用于采集流经燃料电池200的交流电流，并分别将直流电流、交流电流传输至多通道频率响应分析仪160，多通道频率响应分析仪160将两者相加即可得到流经燃料电池200的电流值。
在一种优选的实施例中，电流采集模块140也可不包括第二电流采集模块。由于交流电流的振幅为直流电流的5％～10％，因而多通道频率响应分析仪160通过第一电流采集模块采集到的直流电流以及直流电流与交流电流的比例关系，便可得到流经燃料电池200的电流值。
此外，在本实施例中，电压采集模块150集成于多通道频率响应分析仪160，即多通道频率响应分析仪160本身便具备测量、采集电压的功能。
第三实施例
本发明实施例提供了一种燃料电池诊断方法，应用于电池诊断装置，用于诊断电池是否存在故障。请参阅图5，为本发明实施例提供的电池诊断方法的流程图。该燃料电池诊断方法包括：
步骤S501：利用正弦波发生器110输出预设定频率的正弦波信号至燃料电池200。
步骤S502：利用电流采集模块140采集流经燃料电池200的电流值，并将电流值传输至多通道频率响应分析仪160。
其中，电流值包括流经扰动负载120的交流电流以及流经工作负载130的直流电流。
步骤S503：利用电压采集模块150采集燃料电池200中预划分的多个区域的电压值，并将多个电压值传输至多通道频率响应分析仪160。
步骤S504：利用多通道频率响应分析仪160依据电流值、多个电压值确定燃料电池200每个区域的状态。
综上所述，本发明实施例提供的燃料电池诊断装置及方法，该装置通过将正弦波发生器与扰动负载电连接，扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，工作负载与燃料电池电连接并形成闭合回路，电流采集模块与多通道频率响应分析仪电连接，电压采集模块与燃料电池以及多通道频率响应分析仪均电连接，并利用多通道频率响应分析仪依据电流采集模块采集并传输的电流值、压采集模块采集并传输的电池中预划分的多个区域的电压值确定电池每个区域的状态；由于无需与标定样或基准样特性进行比对，仅通过将电池的不同区域进行比对，便能在判断电池是否存在故障的同时，还能得知电池中出现故障的具体区域，不仅简化了诊断电池性能的过程，还使得诊断功能更加强大、全面。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种燃料电池诊断装置，其特征在于，所述燃料电池诊断装置包括：正弦波发生器、扰动负载、工作负载、电流采集模块、电压采集模块以及多通道频率响应分析仪，所述正弦波发生器与所述扰动负载电连接，所述扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，所述工作负载与所述燃料电池电连接并形成闭合回路，所述电流采集模块与所述多通道频率响应分析仪电连接，所述电压采集模块与所述燃料电池以及所述多通道频率响应分析仪均电连接；
所述正弦波发生器用于输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池；
所述电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的电流值，并将所述电流值传输至所述多通道频率响应分析仪，其中，所述电流值包括流经所述扰动负载的交流电流以及流经所述工作负载的直流电流；
所述电压采集模块用于采集所述燃料电池中预划分的多个区域的电压值，并将多个所述电压值传输至所述多通道频率响应分析仪；
所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值确定所述燃料电池每个区域的状态。
2.如权利要求1所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述多通道频率响应分析仪用于依据所述电流值、多个所述电压值生成多个尼奎斯特图，每个尼奎斯特图与一个区域相对应；
所述多通道频率响应分析仪还用于每个所述尼奎斯特图确定所述燃料电池每个区域的欧姆电阻、电荷转移电阻、传质电阻、欧姆电阻平均值、电荷转移电阻平均值以及传质电阻平均值；
所述多通道频率响应分析仪还用于依据所述欧姆电阻、所述电荷转移电阻、所述传质电阻、所述欧姆电阻平均值、所述电荷转移电阻平均值以及所述传质电阻平均值确定所述燃料电池每个区域的状态。
3.如权利要求2所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述多通道频率响应分析仪用于当所述欧姆电阻大于或等于所述欧姆电阻平均值的第一预设倍数时，确定所述区域的结构出现故障。
4.如权利要求2所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述多通道频率响应分析仪用于当所述电荷转移电阻大于或等于所述电荷转移电阻平均值的第二预设倍数时，确定所述区域的催化层出现故障。
5.如权利要求2所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述多通道频率响应分析仪用于当所述传质电阻大于或等于所述传质电阻平均值的第三预设倍数时，确定所述区域的膜电极或电堆分配出现故障。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述正弦波发生器集成于所述扰动负载。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述电流采集模块串联于所述扰动负载与所述工作负载的连接点与所述燃料电池之间。
8.如权利要求1-5中任意一项所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述电流采集模块包括第一电流采集模块以及第二电流采集模块，所述第一电流采集模块串联于所述工作负载与所述燃料电池之间，所述第二电流采集模块串联于所述扰动负载与所述燃料电池之间；
所述第一电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的直流电流；
所述第二电流采集模块用于采集流经所述燃料电池的交流电流。
9.如权利要求1-5中任意一项所述的燃料电池诊断装置，其特征在于，所述电压采集模块集成于所述多通道频率响应分析仪。
10.一种燃料电池诊断方法，其特征在于，应用于一燃料电池诊断装置，所述燃料电池诊断装置包括：正弦波发生器、扰动负载、工作负载、电流采集模块、电压采集模块以及多通道频率响应分析仪，所述正弦波发生器与所述扰动负载电连接，所述扰动负载与一燃料电池电连接并形成闭合回路，所述工作负载与所述燃料电池电连接并形成闭合回路，所述电流采集模块与所述多通道频率响应分析仪电连接，所述电压采集模块与所述燃料电池以及所述多通道频率响应分析仪均电连接，所述燃料电池诊断方法包括：
利用所述正弦波发生器输出预设定频率的正弦波信号至所述燃料电池；
利用所述电流采集模块采集流经所述燃料电池的电流值，并将所述电流值传输至所述多通道频率响应分析仪，其中，所述电流值包括流经所述扰动负载的交流电流以及流经所述工作负载的直流电流；
利用所述电压采集模块采集所述燃料电池中预划分的多个区域的电压值，并将多个所述电压值传输至所述多通道频率响应分析仪；
利用所述多通道频率响应分析仪依据所述电流值、多个所述电压值确定所述燃料电池每个区域的状态。
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