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CN102193030A - 用于基于hfr的rh控制的基本堆电阻的自学习 - Google Patents

用于基于hfr的rh控制的基本堆电阻的自学习 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于基于HFR的RH控制的基本堆电阻的自学习。具体地，提供了一种用于确定膜湿度的方法，该方法通过确定燃料电池堆在各湿化条件下的膜质子电阻，并相对于参考燃料电池堆的基本电阻来标准化燃料电池堆的基本电阻，从而确定膜湿度。

Description

用于基于HFR的RH控制的基本堆电阻的自学习
技术领域
本发明总地涉及用于使用高频电阻来确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，更具体地涉及这样一种方法，该方法通过确定总的高频电阻中有多少是由各种非膜电阻引起的，然后去除这些电阻，从而使用高频电阻来确定燃料电池堆的膜质子电阻。
背景技术
氢是一种非常有吸引力的燃料，因为它是清洁的，并且能够用于在燃料电池中有效地产生电。氢燃料电池是一种包括阳极和阴极以及它们之间的电解质的电化学装置。阳极接收氢气，阴极接收氧或空气。氢气在阳极催化剂处分离以产生自由的质子和电子。质子通过电解质到达阴极。质子在阴极催化剂处与氧和电子反应产生水。来自阳极的电子不能够通过电解质，因此在被送到阴极之前被引导通过负载来做功。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种流行的用于车辆的燃料电池。PEMFC大致包括固态聚合物电解质质子导电膜，诸如全氟磺酸膜。阳极和阴极通常包括磨碎的催化剂颗粒，通常是铂（Pt），其被担载在碳颗粒上，并与离子聚合物混合。催化剂混合物沉积在膜的相对侧上。阳极催化剂混合物、阴极催化剂混合物和膜的组合限定了膜电极组件（MEA）。各MEA通常夹在两片多孔材料的气体扩散层（GDL）之间，所述气体扩散层保护了膜的机械完整性并帮助使反应物和湿度分布均匀。MEA中分隔阳极和阴极流的部分被称为活性区域，并且仅在该区域，水蒸气能够自由地在阳极和阴极之间交换。MEA制造起来比较昂贵，并且需要特定的条件以便有效操作。
通常在燃料电池堆中组合若干燃料电池以产生所需的功率。例如，用于车辆的典型燃料电池堆可能具有两百或更多的堆置的燃料电池。燃料电池堆接收阴极输入气体，其通常是在压缩机作用下强制通过堆的空气流。并不是所有的氧都由堆消耗，一些空气被作为阴极排气输出，该阴极排气可能包括作为堆副产物的水。燃料电池堆还接收阳极氢输入气体，其流入堆的阳极侧。
燃料电池堆包括定位于堆中的若干MEA之间的一系列双极板（分隔器），这些双极板和MEA位于两块端板之间。双极板包括用于堆中的相邻燃料电池的阳极侧流分配器和阴极侧流分配器（流场）。在双极板的阳极侧提供有阳极气体流动通道，其允许阳极反应气体流到相应的MEA。在双极板的阴极侧提供有阴极气体流动通道，其允许阴极反应气体流到相应的MEA。一个端板包括阳极气体流动通道，而另一个端板包括阴极气体流动通道。双极板和端板都由导电材料制成，诸如不锈钢或导电复合物。端板将燃料电池产生的电导出堆。双极板还包括冷却流体流过的流动通道。
已知燃料电池膜具有吸水性，其对于提供质子导电性是必须的。然而，燃料电池膜的吸水行为导致了：如果条件变得更潮湿或湿润则膜的体积增加，如果条件变得更干燥则体积减小。电池膜的体积的改变可在膜自身和相邻的燃料电池部件上导致机械应力。另外，过湿的膜可能在低温度环境期间引起问题，其中水在燃料电池堆中的冻结可能产生堵塞流动通道并影响系统重新启动的冰。过于干燥的膜则可能在下一次系统重新启动时具有过低的导电性，其影响重新启动性能并可能减少堆的耐久性。
在本领域中已知使用水蒸气转移（WVT）单元来捕集燃料电池堆的阴极排气中的一些水，并使用该水来湿化阴极输入气流。还已知，在本领域中，使用相对湿度（RH）传感器来监测阴极输入空气流的湿度。然而，RH传感器是昂贵并且不可靠的。因此，本领域中需要提供不需要依赖于RH传感器而维持适当水平的电池膜湿度的方法。
高频电阻（HFR）是燃料电池的众所周知的性质，并与燃料电池膜的欧姆电阻或膜质子电阻密切相关。欧姆电阻本身是燃料电池膜的湿化程度的函数。因此，通过测量燃料电池堆的燃料电池膜在特定的激励电流频带中的HFR，可以确定燃料电池膜的湿化的程度。该HFR测量允许燃料电池膜湿度的独立测量，从而不需要RH传感器。然而，电池膜的HFR测量结果的变化可以因为各种原因而发生在各堆中，包括HFR测量误差（偏差）、堆材料的变化、或堆设计或压缩的变化。另外，HFR测量的变化还可以由于燃料电池堆的寿命中的堆部件的退化而发生，诸如层离，其造成接触电阻的增加。HFR测量中的这些变化可以统一地称为非膜接触电阻。非膜接触电阻被认为是“噪声”并可能导致在确定电池膜湿度方面的不精确。非膜接触电阻可能很大，例如，20毫欧-平方厘米。
因此，在本领域中需要计算有多少HFR测量结果是由各种非膜接触电阻造成的，并使燃料电池堆的控制系统能够去除由非膜接触电阻造成的HFR，以确定总的HFR测量中有多少是由燃料电池膜的质子电阻造成的，其也被称为基本燃料电池堆高频电阻。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种用于在燃料电池堆中确定膜湿度的方法，该方法通过在燃料电池堆中利用基于高频电阻的相对湿度控制来确定燃料电池堆的膜质子电阻从而确定膜湿度。该方法包括识别燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻，并相对于参考燃料电池堆的基本电阻来使燃料电池堆的基本电阻标准化。
本发明还包括以下技术方案。
1. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
增加进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度；
将所述燃料电池堆的基本化学计量比增加到高于额定化学计量比；
间歇性地使所述燃料电池堆排放，以改善所述燃料电池堆中的水管理；
利用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆的膜水合状态；
一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和，则执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻；
存储在各湿化条件下所述基本燃料电池堆电阻的自学习过程期间所收集的数据；以及
从燃料电池堆总电阻减去各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻，并且加上参考燃料电池堆的基本燃料电池堆电阻，以确定标准化的HFR测量结果。
2. 如技术方案1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在若干秒的时间段内收集各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻数据。
3. 如技术方案1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在水合过程期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
4. 如技术方案1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在所述燃料电池堆已经置于车辆中之后的冷和湿启动期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
5. 如技术方案1所述的方法，其特征在于，将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高到高于额定化学计量比包括：将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高为额定化学计量比的量的两倍，以便降低温度从而获得高的相对湿度，并且降低在所述燃料电池堆的阳极和阴极流动通道中溢流的几率。
6. 如技术方案1所述的方法，其特征在于，提高进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度包括：将进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度提高到大约80%。
7. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻；和
将所述燃料电池堆的基本电阻相对于参考燃料电池堆的基本电阻标准化，以确定所述燃料电池堆的标准化的高频电阻。
8. 如技术方案7所述的方法，其特征在于，还包括在识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻之前，使用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆在各湿化条件下的膜水合状态。
9. 如技术方案8所述的方法，其特征在于，识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻包括：一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和时，对关于各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻所收集的数据进行过滤。
10. 如技术方案7所述的方法，其特征在于，还包括间歇性地使所述燃料电池堆排放，以改善所述燃料电池堆中的水管理。
11. 如技术方案7所述的方法，其特征在于，还包括在识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻之前将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高到高于额定化学计量比，以便降低温度从而获得高的相对湿度，并且降低在所述燃料电池堆的阳极和阴极流动通道中溢流的几率。
12. 如技术方案11所述的方法，其特征在于，将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高到高于额定化学计量比包括：将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高为额定化学计量比的两倍。
13. 如技术方案7所述的方法，其特征在于，还包括在识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻之前提高进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度。
14. 如技术方案13所述的方法，其特征在于，提高进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度包括：将进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度提高到80%的相对湿度。
15. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
在接通时确定所述燃料电池堆是否是冷的；
提高所述燃料电池堆的相对湿度；
提高所述燃料电池堆的基本化学计量比；
间歇性地使所述燃料电池堆排放；
利用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆的膜水合状态；
一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和，则执行自学习过程以确定各湿化条件下的燃料电池堆基本电阻；
对在各湿化条件下关于基本燃料电池堆电阻的自学习过程期间收集的数据进行过滤；
存储在各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻的数据；和
从燃料电池堆总电阻中减去各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻，并且加上参考燃料电池堆的基本燃料电池堆电阻以确定标准化的HFR测量结果。
16. 如技术方案15所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在若干秒的时间段内收集各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻的数据。
17. 如技术方案15所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在水合过程期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
18. 如技术方案15所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在所述燃料电池堆已经置于车辆中之后，在冷和湿启动期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
19. 如技术方案15所述的方法，其特征在于，提高所述燃料电池堆的基本化学计量比包括：将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高为额定化学计量比的量的两倍，以便降低温度从而获得高的相对湿度，并且降低在所述燃料电池堆的阳极和阴极流动通道中溢流的几率。
20. 如技术方案15所述的方法，其特征在于，提高所述燃料电池堆的相对湿度包括：将所述燃料电池堆的相对湿度提高到大约80%。
本发明的其它特征将从结合附图的以下描述和所附权利要求而变得清楚。
附图说明
图1是燃料电池系统的示意框图；
图2a-2c是分别操作在干燥条件、湿润条件和标准化的五十个燃料电池堆的HFR的图示；以及
图3是x轴为相对湿度，y轴是HFR的图示，该图示说明了在三个不同的堆电流密度下的HFR和相对湿度之间的关系。
具体实施方式
关于本发明实施例的以下详述涉及确定基本堆电阻的方法，用于基于高频电阻的相对湿度控制，这些详述在本质上仅是示例性的，并且绝不意图限制本发明、或本发明的应用或用途。
图1是包括燃料电池堆12的燃料电池系统10的示意框图。燃料电池堆12依靠阳极输入线路16接收来自氢源14的氢，并依靠线路18提供阳极排气。排放阀26设置在阳极排气线路18上，以允许按照需要来排放阳极排气。压缩机20依靠阴极输入线路22来给燃料电池堆12的阴极侧提供空气流，该空气流通过将阴极输入空气湿化的水蒸气转移（WVT）单元24。阴极排气依靠阴极排气线路28从堆12输出。排气线路28将阴极排气引导至WVT单元24，以提供湿度，从而湿化阴极输入空气。旁通线路30设在WVT单元24周围，以允许阴极排气绕过WVT单元24。在旁通线路30中设置有旁通阀32，该旁通阀32被控制以便有选择地重新引导阴极排气通过WVT单元24或绕过WVT单元24，从而向阴极输入空气提供期望的湿度。
HFR传感器36测量燃料电池堆12的高频电阻（HFR）以确定燃料电池堆12的电池膜湿度。HFR传感器36操作为测量燃料电池堆12的欧姆电阻或膜质子电阻。膜质子电阻是燃料电池堆12的膜湿度的函数，然而，堆与堆之间在HFR传感器测量结果中的变化可能是设计参数的差异引起的，诸如部件的压缩和变化性、在堆12的寿命中的燃料电池堆部件的退化和来自HFR传感器36自身的测量误差。因此，基于HFR的膜湿度控制系统必须能够适应于这些变化，以确保燃料电池膜的湿化水平在燃料电池堆12的寿命中维持在适当水平。
系统10还包括控制器34，控制器34从传感器36接收HFR测量信号，并且控制压缩机20的速度、来自氢源14的氢的注入、以及旁通阀32和排放阀26的位置。
在设备的余下部分（即，设备的剩余部分）中的部件的变化也可能影响燃料电池堆湿度。例如，假设一车辆包括无效率的WVT单元和带有低的HFR传感器读数的燃料电池堆。该燃料电池堆将在比期望的条件更干燥的条件下运行，且HFR传感器将不会检测到这一点。或者，假设另一车辆具有高效率的WVT单元和带有高的HFR传感器读数的燃料电池堆。该燃料电池堆将在比期望的条件更湿润的条件下运行，且HFR传感器将不会检测到这一点。此外，剩余的设备部件，诸如阀、热电偶、热交换器、压力和ΔP换能器等，也可能造成HFR传感器测量结果中的变化。
图2a-2c是分别操作在干燥条件、湿润条件和标准化条件下的五十个燃料电池堆的HFR测量结果的绘图。图2a-2c示出了当实际HFR相对于在湿润条件下的堆HFR测量结果标准化之后，变化变得紧凑了。当操作在干燥条件和湿润条件下时，堆展现出HFR测量结果中的变化可能很大，如图2a和图2b所示。图3是x轴为RH，y轴为HFR的图，其示出了不管在较低的RH值时可能发生怎样的HFR传感器测量结果的变化，当电池膜湿化水平接近100%时，电池膜的HFR测量结果将收敛到已知值。因此，例如，当电池膜饱和，堆收敛到已知值时，操作在干燥条件下的图2的堆的HFR的变化将不存在。因此，当燃料电池堆的RH值等于或大于100%时，消除了HFR“噪声”。在膜饱和时收敛到已知值在图2的标准化的图中示出。因此，可以使用以下公式来示出膜质子电阻：
HFR＝HFR base ＋f (RH)                 (1)
其中HFR base 是燃料电池膜基本堆电阻，f (RH)是作为相对湿度的函数的燃料电池膜的电阻增加。
回到图2，其中处于标准化的图中的燃料电池堆显示出：一旦确定HFR“噪声”并从各燃料电池堆中减去（这将在以下详细叙述），则各燃料电池堆的剩余的膜电阻是相似的，例如，大约为90毫欧-平方厘米。因此，通过去除因各种接触电阻和其它非膜电阻造成的HFR“噪声”，能够以相当高的精度来计算各燃料电池堆的燃料电池膜湿度。下面来叙述如何确定HFR“噪声”并将其滤除。
处理由于HFR“噪声”造成的堆与堆之间HFR测量结果的变化的一种方式是通过确定在各湿化条件下的基本电阻（j）来识别各燃料电池堆的膜质子电阻（                                               ），并相对于某参考燃料电池堆（诸如已知具有精确压缩的燃料电池堆）的HFR测量结果来进行标准化，从而消除明显的接触电阻（即，没有“噪声”的堆）。为了识别在各种湿化条件下的基本堆电阻，或膜质子电阻，以下选择是可用的：（1）确保在交接到模块期间（即插入到车辆之前），在所识别出的各湿化条件下，燃料电池堆具有基本堆电阻；（2）通过在将燃料电池堆插入车辆之前在湿润条件下运行堆并使控制器34对此进行自学习来识别在各湿化条件下的基本堆电阻（例如，在某些情况下，模块经历“间插的”水合步骤，因此自学习可以在该步骤中与存储在控制器34的存储器中的值组合）；或（3）允许控制器34在燃料电池堆12置于车辆中之后学习各湿化条件下的基本堆电阻，并在冷和湿启动期间进行确定。另外，如果在燃料电池堆12的寿命期间，接触电阻改变较大，则可能需要在冷和湿启动期间的车辆中周期性地确定各湿化条件下的基本堆电阻。
一旦确定需要确定在各湿化条件下的燃料电池堆基本电阻，则这可能在燃料电池堆12的整个寿命过程中周期性地发生，那么第一步骤是控制器34确定在接通时的燃料电池堆12的温度以确保堆12不是温热的，这是因为电池堆膜的饱和是自学习过程的一部分，而且采用冷和湿的启动更容易获得饱和。校准和实现可能要求具有基于环境温度的触发，并因此没有主动诊断。对本领域技术人员比较明显的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用各种方法来确定温度对于实现各湿化条件下的燃料电池堆的基本电阻的确定是合适的。
一旦控制器34确定燃料电池堆12在接通时是冷的，则从燃料电池堆12排出到阴极排气线路28的相对湿度水平被设定为大于或等于100%。基本化学计量设定点也被提高，其中基本化学计量点可以高达正常化学计量点的两倍，或者在低的堆功率下会更高。阴极空气输入线路22上的入口RH被设定为大约80%，以完全使用WVT单元24。提高化学计量点会降低温度设定点，以便获得燃料电池堆12的高的电池膜湿度，并且降低了在燃料电池堆12的阳极和阴极流动通道中溢流的几率。下面将详细论述确定膜电极组件的水合状态。
一旦阴极空气输入线路22上的阴极入口RH和阴极排气线路28上的出口RH被设定为期望的值，则发生燃料电池堆12的间歇性排放，优选地通过排放到排放物中来最大化排放速度以改善阳极水管理。如上所述，提高的化学计量比操作为降低温度设定点，并完全地打开所有散热器旁通阀将提供最大的冷却。将燃料电池堆12保持为大于或等于100%的出口RH的时间长度取决于燃料电池系统10的冷却能力。因此，在冷条件下的燃料电池堆12的基本电阻的自学习可以比温暖条件下更有效，因为当燃料电池堆12是冷的时更容易获得饱和。
控制器34中的水缓冲模型结合产物水，并估计堆12的燃料电池膜电极组件（MEA）和扩散介质的水合状态。当模型估计MEA接近饱和时，其是可校准的估计，则触发控制器34的自学习操作。在自学习期间，在一段时间内（诸如几秒钟），控制器34使用HFR传感器36测量燃料电池堆12的HFR。该数据被滤波为（），然后保存在控制器34的非易失性存储器中。在接下来的操作期间，直到下一个更新，由控制器34通过将
Figure 37025DEST_PATH_IMAGE004
的测量值与各湿化条件下的参考燃料电池堆的基本电阻的HFR测量值进行比较，并使用以下公式来标准化HFR传感器36的测量值：
           (2)
其中，
Figure 2011100312071100002DEST_PATH_IMAGE008
是标准化的HFR，
Figure 2011100312071100002DEST_PATH_IMAGE010
是测量的包括“噪声”的HFR，
Figure 879079DEST_PATH_IMAGE004
是燃料电池堆12的膜已经完全饱和之后的HFR（即，HFR是膜质子电阻的测量值），
Figure 2011100312071100002DEST_PATH_IMAGE012
是以完全饱和的膜进行操作的参考堆的HFR。因此，使用控制器34的基于HFR的RH控制的关键不是HFR绝对值的反馈，而是参考燃料电池堆在湿化状态期间的基本HFR的HFR测量值，其然后与湿化状态期间的参考堆的基本HFR的HFR进行比较。
可以使用燃料电池堆12的重调节模式来产生用于控制器34的自学习所需要的湿润条件，因此将取代以上所述的导致控制器34的自学习的步骤，因为在重调节模式期间，燃料电池堆膜是完全饱和的。另外，在燃料电池堆12的寿命期间周期性地应用该策略，可以使控制器34能够检测和滤除因燃料电池堆12的寿命期间的HFR而变化的RH，或者设备的其余部分随时间而变化的操作，例如，水蒸气转移效率、旁通阀操作等。
前述论述仅公开和描述了本发明的示例性实施例。本发明技术人员将容易从该论述以及附图和权利要求中认识到，在不偏离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以实现各种改变、修改和变型。

Claims (10)

1. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
增加进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度；
将所述燃料电池堆的基本化学计量比增加到高于额定化学计量比；
间歇性地使所述燃料电池堆排放，以改善所述燃料电池堆中的水管理；
利用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆的膜水合状态；
一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和，则执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻；
存储在各湿化条件下所述基本燃料电池堆电阻的自学习过程期间所收集的数据；以及
从燃料电池堆总电阻减去各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻，并且加上参考燃料电池堆的基本燃料电池堆电阻，以确定标准化的HFR测量结果。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在若干秒的时间段内收集各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻数据。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在水合过程期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行自学习过程以确定各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻包括：在所述燃料电池堆已经置于车辆中之后的冷和湿启动期间自学习各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高到高于额定化学计量比包括：将所述燃料电池堆的基本化学计量比提高为额定化学计量比的量的两倍，以便降低温度从而获得高的相对湿度，并且降低在所述燃料电池堆的阳极和阴极流动通道中溢流的几率。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，提高进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度包括：将进入所述燃料电池堆的阴极空气的相对湿度提高到大约80%。
7. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻；和
将所述燃料电池堆的基本电阻相对于参考燃料电池堆的基本电阻标准化，以确定所述燃料电池堆的标准化的高频电阻。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括在识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻之前，使用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆在各湿化条件下的膜水合状态。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，识别所述燃料电池堆在各湿化条件下的基本电阻包括：一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和时，对关于各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻所收集的数据进行过滤。
10. 一种用于确定燃料电池堆的膜质子电阻的方法，所述方法包括：
在接通时确定所述燃料电池堆是否是冷的；
提高所述燃料电池堆的相对湿度；
提高所述燃料电池堆的基本化学计量比；
间歇性地使所述燃料电池堆排放；
利用水缓冲模型来估计所述燃料电池堆的膜水合状态；
一旦所述水缓冲模型估计所述燃料电池堆的膜水合状态接近饱和，则执行自学习过程以确定各湿化条件下的燃料电池堆基本电阻；
对在各湿化条件下关于基本燃料电池堆电阻的自学习过程期间收集的数据进行过滤；
存储在各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻的数据；和
从燃料电池堆总电阻中减去各湿化条件下的基本燃料电池堆电阻，并且加上参考燃料电池堆的基本燃料电池堆电阻以确定标准化的HFR测量结果。
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