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龍圖騰網獲悉北京億華通科技股份有限公司申請的專利車載燃料電池的阻抗測控裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN113823817B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111272264.9，技術領域涉及：H01M8/04537；該發明授權車載燃料電池的阻抗測控裝置及方法是由趙興旺;盛有冬;李飛強;張國強;方川設計研發完成，并于2021-10-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本車載燃料電池的阻抗測控裝置及方法在說明書摘要公布了：本發明提供了一種車載燃料電池的阻抗測控裝置及方法，屬于燃料電池阻抗測定技術領域，解決了現有技術未能有效測量單體電池交流阻抗并控制電堆運行的問題。該裝置包括電堆、DC?DC轉換器、電流傳感器、電壓巡檢裝置，以及控制器。其中，DC?DC轉換器、電壓巡檢裝置之間通過信號同步線連接；電流傳感器設置于DC?DC轉換器內部；電壓巡檢裝置的每一電極分別與電堆的一單片電池的輸出端連接。控制器，用于在電堆正常運行時，啟動DC?DC轉換器，向電堆發送交流激勵信號，待電流傳感器數值穩定后，啟動電壓巡檢裝置，根據反饋的同一時刻電堆內每一單片電池的電壓結合所測電流獲得每一單片電池的交流阻抗，控制電堆運行。實現了電堆單片電池阻抗測定以及控制的功能。

本發明授權車載燃料電池的阻抗測控裝置及方法在權利要求書中公布了：1.一種車載燃料電池的阻抗測控裝置，其特征在于，包括電堆、DC-DC轉換器、電流傳感器、電壓巡檢裝置和控制器；其中， DC-DC轉換器、電壓巡檢裝置之間通過信號同步線連接；電流傳感器設置于DC-DC轉換器內部；電壓巡檢裝置的每一電極分別與電堆的一單片電池的輸出端連接；并且，所述電流傳感器、電壓巡檢裝置的輸出端分別與控制器的輸入端連接，控制端分別與控制器的輸出端連接； 所述控制器，用于在電堆正常運行時，啟動DC-DC轉換器，向電堆發送預設頻率的交流激勵信號，待電流傳感器所測數值穩定后，啟動電壓巡檢裝置，根據反饋的同一時刻電堆內每一單片電池的電壓結合電流傳感器所測電流獲得每一單片電池的交流阻抗，控制電堆運行； 所述控制器進一步包括： 數據采集單元，用于采集電流傳感器、電壓巡檢裝置輸出信號中的實時數據信息，發送至數據處理與控制單元；所述數據信息包括電堆輸出電流幅值或有效值、每一單片電池的電壓幅值或有效值； 數據處理與控制單元，用于在電堆正常運行時，啟動DC-DC轉換器，向電堆發送預設頻率的交流激勵信號，待電流傳感器所測數值穩定后，啟動電壓巡檢裝置，根據反饋的同一時刻電流幅值結合每一單片電池的電壓幅值，獲得每一單片電池的交流阻抗，控制電堆運行； 執行機構，用于根據數據處理單元的控制，改變電堆運行狀態； 所述執行機構進一步包括： 入堆氣體控制設備，用于控制入堆氫氣和空氣的流量、壓力；其輸出端與電堆的氣體入口連接，控制端與控制器的輸出端連接； 冷卻液溫度調節設備，用于控制入堆冷卻液的水溫；其控制端與所述控制器的輸出端連接；并且，所述電堆的冷卻液入口經上述冷卻液溫度調節設備與其冷卻液出口連接； 所述執行機構還包括可控型開關一、二；其中， 所述可控型開關一，用于控制DC-DC轉換器的啟動，其輸出端與所述DC-DC轉換器的控制端連接； 所述可控型開關二，用于控制電壓巡檢裝置的啟動，其輸出端與所述電壓巡檢裝置的控制端連接； 所述數據處理與控制單元執行如下程序： 獲取實時的電堆輸出電流，判斷燃料電池是否正常運行；如果非正常運行，調整燃料電池的運行參數，直到正常運行為止；所述運行參數包括入堆氫氣和空氣的流量、壓力、入堆冷卻液的水溫中的至少一個； 啟動DC-DC轉換器，向電堆發送預設頻率的交流激勵信號； 監測電流傳感器所測數值，待電流傳感器所測數值穩定后，啟動電壓巡檢裝置； 獲取啟動電壓巡檢裝置后同一時刻電流傳感器所測電流，以及電壓巡檢裝置所測每一單片電池的電壓； 根據上述電壓和電流，獲得所述預設頻率下每一單片電池的交流阻抗的幅值和相位； 根據獲得的上述每一單片電池的交流阻抗的幅值和相位，調整燃料電池的運行參數，控制電堆運行； 所述控制器執行如下程序判斷燃料電池是否正常運行： 獲取預設時段內電堆的實時輸出電流； 確定上述實時輸出電流的有效值和最大變化量； 判斷上述實時輸出電流的有效值是否處于預設范圍內，且同時滿足最大變化量不超過預設閾值；如果是，判定燃料電池正常運行；否則，調整燃料電池的運行參數，包括入堆氫氣和空氣的流量、壓力，以及入堆冷卻液的水溫，再次判斷，直到判定燃料電池正常運行為止； 第i個單片電池的交流阻抗的幅值Zfi和相位phaseZfi為 Zfi＝ΔViΔI phaseZfi＝β2-β1i 式中，ΔV為第i個單片電池的電壓向量的幅值，ΔI為電流向量的幅值，β2為電流向量的相位角，β1i為第i個單片電池的電壓向量的相位角，i＝1,…,n，n為電堆中單片電池的數量； 所述控制器執行如下程序控制電堆運行： 獲取每一單片電池的交流阻抗的幅值Zfi和相位phaseZfi，以及每一單片電池的電壓向量的幅值ΔV； 將每一所述幅值ΔV分別與預設值一進行比較，如果幅值ΔV小于等于預設值一的單片電池數量超過額定值，則判定電堆的輸入氣體不足，控制入堆氫氣和空氣的流量、壓力增大，否則，維持入堆氫氣和空氣的流量、壓力不變； 將每一所述幅值Zfi與預設值二進行比較，如果幅值Zfi大于等于預設值二的單片電池數量超過額定值，則判定電堆的質子交換膜處于干燥狀態，控制冷卻液溫度調節設備降低入堆冷卻液的水溫，否則，維持當前水溫不變； 根據所述相位phaseZfi，確定下一次啟動電壓巡檢裝置的時刻到信號采集時刻之間的時間t t＝∑phaseZfi2nπf+t0 式中，t0為本次啟動電壓巡檢裝置的時刻到信號采集時刻之間的時間，f為交流激勵信號的頻率； 所述數據處理與控制單元具有顯示模塊；并且， 所述顯示模塊的顯示屏上顯示燃料電池電堆的整體內阻Zf，以及該電堆中每一單片電池的內阻Zfi； 所述燃料電池電堆的整體內阻Zf通過下面公式獲得 Zf＝∑Zfi 式中，t0為本次啟動電壓巡檢裝置的時刻到信號采集時刻之間的時間，f為交流激勵信號的頻率，i＝1,…,n，n為電堆中單片電池的數量； 包括如下步驟： 在電堆正常運行時，啟動DC-DC轉換器，向電堆發送預設頻率的交流激勵信號； 待電流傳感器所測數值穩定后，啟動電壓巡檢裝置； 根據反饋的同一時刻電堆內每一單片電池的電壓結合電流傳感器所測電流獲得每一單片電池的交流阻抗，控制電堆運行。

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