CN113410493B - 用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置及其标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控系统，属于燃料电池发动机排水阀技术领域，解决了现有排水阀标定方法无法应对复杂环境因素变化的问题。该装置包括数据采集设备、控制器和执行机构。数据采集设备采集当前时刻的氢喷参数后，控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析氢喷参数波动量，进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，否则，判断排水阀正常；正常时结束监控，排气时控制执行机构关闭相应排氢阀和排水阀。

Description

用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置及其标定方法

技术领域

本发明涉及燃料电池发动机排水阀技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置及其标定方法。

背景技术

燃料电池发电系统是将化学反应产生的化学能转变为电能的装置。其能源转化率为40%~60%，并且，具有无污染、环境友好等特点，其能源在转化过程中几乎没有产生氮氧化物和一氧化碳等有污染的气体，使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。

燃料电池发电系统使用过程中，需要将氢气回路中的水分经过分水器分离出来，再经过排水阀将水排出，现有燃料电池发动机排水阀的标定为在实验室环境下的标定，排水阀在整车环境下由于环境因素更为复杂，外界压力变化会影响排水阀的排水时间，排水阀开启时间过长将会导致排水阀排气，严重影响发动机的性能。现有标定方法大多为固定环境因素下对排水阀进行标定，无法应对复杂的环境因素变化，无法避免排水阀排气的现象。

目前，缺乏一种针对排水阀排气的现象，设计一种燃料电池发动机排水阀的自动标定方法。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置及其标定方法，用以解决现有排水阀标定方法无法应对复杂环境因素变化的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，包括：

数据采集设备，用于采集当前时刻的氢喷参数，发送至控制器；

控制器，用于根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析氢喷参数波动量，进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常；以及，在判定排水阀正常的下一时刻，结束监控，在判定排水阀排气的下一时刻，控制执行机构关闭相应排氢阀和排水阀；

执行机构，用于根据所述控制器的控制，关闭相应排氢阀或排水阀。

上述技术方案的有益效果如下：可以通过对氢喷参数监控判定排水阀状态，当排水阀出现排气情况时及时应对，避免对电堆造成更大影响，并可以针对当前环境对排水阀进行自动标定，及时修正误差。

基于上述系统的进一步改进，所述氢喷参数包括氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I。

上述进一步改进方案的有益效果是：对氢喷参数进行了限定，通过上述氢喷参数，可以精准地判断排水阀状态是否正常，当排水阀出现排气情况时及时应对。

进一步，所述数据采集设备进一步包括：

气体压力传感器，分别设置于燃料电池的氢喷进气口和氢喷出气口处，用于采集当前时刻的氢喷进口压力P ₀和氢喷出口压力P ₁；

电流传感器，设置于燃料电池的电堆输出端，用于采集当前时刻电堆输出电流I；

氢喷占空比传感器，用于在燃料电池尾排阀的开启时间达到预设时长时，采集燃料电池中氢气喷射器的氢喷占空比。

上述进一步改进方案的有益效果是：对数据采集设备以及布设位置进行了限定，通过上述传感器，可以获得氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，为进一步精准地判断排水阀状态是否正常以及排气时及时应对奠定了坚实的基础。

进一步，所述控制器进一步包括依次连接的：

数据收发模块，用于接收氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据当前时刻的氢喷占空比识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析预设时段内氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，判断排氢阀是否开启；如果排氢阀开启，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常，如果排氢阀关闭，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常；以及，将上述排水阀排气与正常的结果发送至控制模块；

控制模块，用于在接收到排水阀正常的结果后，在当前时刻的下一时刻结束监控过程；或者，在接收到排水阀排气的结果后，在当前时刻的下一时刻控制执行机构关闭相应排氢阀或排水阀。

上述进一步改进方案的有益效果是：对控制器的结构进行了限定，通过数据分析模块可以精准地对排水阀是否开启以及排水状态进行识别，一旦识别到排水阀排气，通过控制模块及时关闭相应排氢阀或排水阀。

进一步，所述数据分析模块执行如下程序识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能：

将排水阀开启后，获取当前时刻的氢喷占空比；

将上述氢喷占空比与电堆正常运行时允许的氢喷占空比上限进行比较，如果氢喷占空比大于等于所述上限，判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能；否则，判定当前时刻排水阀的状态不存在异常的可能，当前时刻排水阀的状态正常。

上述进一步改进方案的有益效果是：通过当前时刻的氢喷占空比可以快速识别排水阀的状态是否存在异常的可能。方法简单，有效。

进一步，当判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能时，所述数据分析模块执行如下程序进一步判定排水阀正常或排气：

获取当前时刻氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，根据所述P ₀、P ₁、I判断排氢阀是否开启；如果同时满足P ₀≠0、P ₁≠0、I≠0，判定排氢阀开启，否则，判定排氢阀未开启；

在判定排氢阀开启后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值一进行比较，如果高于阈值一，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常；

在判定排氢阀关闭后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值二进行比较，如果高于阈值二，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常。

上述进一步改进方案的有益效果是：对进一步判定排水阀正常或排气的程序进行了限定。首先，通过P ₀、P ₁、I可判断排氢阀是否开启，然后，在排氢阀不同的状态下，进一步根据当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值判断排水阀是否排气。方法简单，有效。

进一步，所述数据分析模块还执行如下程序：

在判定排水阀排气后，向用户发出排水阀在发动机运行过程中出现排气的警告。

上述进一步改进方案的有益效果是：检测到排水阀排气后，向用户发出警告或者提示，便于用户及时更换相应排水阀。

进一步，该用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置还包括排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置；所述排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置的输出端分别与所述控制器的输入端连接；

所述排氢阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻，监测排氢阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器；

所述排水阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻，监测排水阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器。

上述进一步改进方案的有益效果是：增加了排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置，在检测排水阀状态之前，先对排水阀和排氢阀表面以及前后连接管路的泄露状态进行检测，排除排水阀和排氢阀表面以及前后连接管路的泄露对后续检测结果的影响，提高了检测的准确性。

进一步，所述排氢阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器一、控制单元一、输出单元一；所述分布式压力传感器一均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上；并且，

所述排水阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器二、控制单元二、输出单元二；所述分布式压力传感器二均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上；

所述控制单元一，用于根据排氢阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排氢阀是否出现泄露；

所述控制单元二，用于根据排水阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排水阀是否出现泄露。

上述进一步改进方案的有益效果是：对排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置的结构进行了限定。分布式压力传感器一和分布式压力传感器二可采用相同的布设方式，输出单元一和输出单元二可采用相同的现有输出模块，控制单元一和控制单元二可采用相同的控制器，区别只在于控制器中执行的程序不同，即可获得不同的结果（排氢阀或排水阀是否出现泄露）。

另一方面，本发明实施例提供了一种用于燃料电池发动机排水阀的状态标定方法，包括如下步骤：

获取当前时刻的氢喷参数；

根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常，结束监控；如果存在，执行下一步；

分析氢喷参数的变化进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，关闭相应排氢阀和排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常，结束监控；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，关闭相应排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常，结束监控。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明实施例1排水阀自动监控装置结构示意图；

图2示出了本发明实施例2排水阀自动监控装置结构示意图；

图3示出了本发明实施例2排水阀自动监控装置原理示意图；

图4示出了本发明实施例2排水阀自动监控装置实例示意图。

附图标记：

D- 当前时刻的氢喷占空比；

D0- 电堆正常运行时允许的氢喷占空比上限值，可根据氢喷设计值或发动机台架实测值得出；

D1- 为电堆排气过程中允许的氢喷占空比上限值；

t0- 根据当前环境压力传感器检测的压力值与氢腔当前工况下最佳压力值计算压比，将其对应排水阀特性曲线得出流量，再与分水器最大储水量结合进行计算得出的将分水器排空所需时间；

t- 记录时间；

c- 排水阀开启周期；

a- 根据电堆在所处工况点产水量制定的对于排水阀出现排气状况时需要增加的周期时间值。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，如图1所示，包括依次连接的数据采集设备、控制器和执行机构。

数据采集设备，用于采集当前时刻的氢喷参数，发送至控制器。具体地，数据采集设备不止一个。氢喷参数可采用与排水阀状态相关的所有变量中的一个或者多个。

控制器，用于根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析氢喷参数波动量，进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常；以及，在判定排水阀正常的下一时刻，结束监控，在判定排水阀排气的下一时刻，控制执行机构关闭相应排氢阀和排水阀。

执行机构，用于根据所述控制器的控制，关闭相应排氢阀或排水阀。

实施时，排水阀开启过程中，氢喷参数波动量如果在正常范围内，则排水阀状态正常；如果氢喷参数波动量高于正常运行范围，则进行排氢阀状态判定，在排氢阀未开启状态下氢喷参数波动量超出正常范围，则判定为排水阀排气，反之则排水阀正常；在排氢阀开启状态下氢喷参数波动量超出正常范围，则判定为排水阀排气，反之则排水阀正常。

与现有技术相比，本实施例提供的装置可以通过对氢喷参数监控判定排水阀状态，当排水阀出现排气情况时及时应对，避免对电堆造成更大影响，并可以针对当前环境对排水阀进行自动标定，及时修正误差。可以实现对排水阀在发动机运行过程中出现排气情况时进行及时修正（替换排水阀），避免出现发动机性能的进一步衰减。

实施例2

在实施例1的基础上进行优化，氢喷参数包括氢喷占空比（PWM信号的占空比）、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I。使用者也可以采用其他与排水阀状态相关的变量的组合，本领域技术人员能够理解，此处不赘述。

优选地，数据采集设备进一步包括气体压力传感器、电流传感器、氢喷占空比传感器，如图2所示。可选地，也可以使用别的设备测量氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I。

气体压力传感器，分别设置于燃料电池的氢喷进气口和氢喷出气口处，用于采集当前时刻的氢喷进口压力P ₀和氢喷出口压力P ₁。气体压力传感器不止一个。

电流传感器，设置于燃料电池的电堆供电输出端，用于采集当前时刻电堆输出电流I。电流传感器与用电负载串联，如图3所示。

氢喷占空比传感器，用于在燃料电池尾排阀的开启时间达到预设时长时，采集燃料电池中氢气喷射器的氢喷占空比。氢喷占空比，即PWM信号的占空比。示例性地，氢喷占空比传感器可参见专利CN202010964398.6。可选地，氢喷占空比传感器也可以用其他测得氢喷占空比的设备来替代。氢喷占空比传感器设置于氢气喷射器的尾部。

优选地，控制器进一步包括依次连接的数据收发模块、数据分析模块、控制模块。

数据收发模块，用于接收氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，发送至数据分析模块。

数据分析模块，用于根据当前时刻的氢喷占空比识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析预设时段内氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，判断排氢阀是否开启；如果排氢阀开启，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常，如果排氢阀关闭，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常；以及，将上述排水阀排气与正常的结果发送至控制模块。

优选地，数据分析模块具有显示屏，显示屏上显示氢喷装置尾部、排水阀、排氢阀表面在当前时刻的压力，以及氢喷占空比、燃料电池的输出电流。

控制模块，用于在接收到排水阀正常的结果后，在当前时刻的下一时刻结束监控过程；或者，在接收到排水阀排气的结果后，在当前时刻的下一时刻控制执行机构关闭相应排氢阀或排水阀。

优选地，数据分析模块执行如下程序识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能：

S21. 将排水阀开启后，获取当前时刻的氢喷占空比；

S22. 将上述氢喷占空比与电堆正常运行时允许的氢喷占空比上限进行比较，如果氢喷占空比大于等于所述上限，判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能；否则，判定当前时刻排水阀的状态不存在异常的可能，当前时刻排水阀的状态正常。

优选地，当判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能时，所述数据分析模块执行如下程序进一步判定排水阀正常或排气：

S31. 获取当前时刻氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，根据所述P ₀、P ₁、I判断排氢阀是否开启；如果同时满足P ₀≠0、P ₁≠0、I≠0，判定排氢阀开启，执行步骤S32，否则，判定排氢阀未开启，执行步骤S33；

S32. 在判定排氢阀开启后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值一进行比较，如果高于阈值一，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常；

S33. 在判定排氢阀关闭后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值二进行比较，如果高于阈值二，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常。

控制器执行程序的具体实例可参考图4。

优选地，数据分析模块还执行如下程序：

S34. 在判定排水阀排气后，向用户发出排水阀在发动机运行过程中出现排气的警告。

优选地，该排水阀自动监控装置还包括排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置；所述排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置的输出端分别与所述控制器的输入端连接。

排氢阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻（即步骤S21之前），监测排氢阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器。

排水阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻（即步骤S21之前），监测排水阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器。

优选地，排氢阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器一、控制单元一、输出单元一。分布式压力传感器一均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上。控制单元一，用于根据排氢阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排氢阀是否出现泄露。具体地，如果任一位置的压力明显高于周围其他位置的压力，即在该点出现泄露现象。

排水阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器二、控制单元二、输出单元二。分布式压力传感器二均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上。控制单元二，用于根据排水阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排水阀是否出现泄露。具体地，如果任一位置的压力明显高于周围其他位置的压力，即在该点出现泄露现象。

具体地，控制器获得排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置的不泄露结果后，开始执行步骤S21，否则先更换相应排氢阀或排水阀以及连接管路，直到不泄露。

优选地，执行机构进一步包括设置于所述排水阀、排氢阀前端的电磁阀一、电磁阀二，以及设置于所述排水阀、排氢阀后端的电磁阀三、电磁阀四。

电磁阀一的输入端与所述分水器的排水输出端连接，其输出端与所述排水阀的输入端连接。

电磁阀二的输入端与所述分水器的空气输出端连接，其输出端与所述排氢阀的输入端连接。

电磁阀三的输入端与所述排水阀的输出端连接，其输出端与混排管道连接。

电磁阀四的输入端与所述排氢阀的输出端连接，其输出端与混排管道连接。

与实施例1相比，本实施例提供的装置通过对发动机氢喷占空比判定排水阀是否排气，针对当前环境实现了排水阀的自动标定。当排水阀出现排气情况时及时应对，避免对电堆造成更大影响。

实施例3

本发明的一个实施例还提供了一种实施例1或2所述装置对应的对燃料电池发动机排水阀的状态进行标定的方法，包括如下步骤：

S1. 获取当前时刻的氢喷参数；

S2. 根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常，结束监控；如果存在，执行下一步；

S3. 分析氢喷参数的变化进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，关闭相应排氢阀和排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常，结束监控；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，关闭相应排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常，结束监控。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，包括：

数据采集设备，用于采集当前时刻的氢喷参数，发送至控制器；所述氢喷参数包括氢喷占空比；

控制器，用于根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析氢喷参数波动量，进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常；以及，在判定排水阀正常的下一时刻，结束监控，在判定排水阀排气的下一时刻，控制执行机构关闭相应排氢阀和排水阀；

执行机构，用于根据所述控制器的控制，关闭相应排氢阀或排水阀；

上述控制器执行如下程序识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能：

将排水阀开启后，获取当前时刻的氢喷占空比；

将上述氢喷占空比与电堆正常运行时允许的氢喷占空比上限进行比较，如果氢喷占空比大于等于所述上限，判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能；否则，判定当前时刻排水阀的状态不存在异常的可能，当前时刻排水阀的状态正常。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，特征在于，所述氢喷参数还包括氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，所述数据采集设备进一步包括：

气体压力传感器，分别设置于燃料电池的氢喷进气口和氢喷出气口处，用于采集当前时刻的氢喷进口压力P ₀和氢喷出口压力P ₁；

电流传感器，设置于燃料电池的电堆输出端，用于采集当前时刻电堆输出电流I；

氢喷占空比传感器，用于在燃料电池尾排阀的开启时间达到预设时长时，采集燃料电池中氢气喷射器的氢喷占空比。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，所述控制器进一步包括依次连接的：

数据收发模块，用于接收氢喷占空比、氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，发送至数据分析模块；

数据分析模块，用于根据当前时刻的氢喷占空比识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常；如果存在，进一步分析预设时段内氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，判断排氢阀是否开启；如果排氢阀开启，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常，如果排氢阀关闭，当预设时段内的氢喷占空比波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常；以及，将上述排水阀排气与正常的结果发送至控制模块；

控制模块，用于在接收到排水阀正常的结果后，在当前时刻的下一时刻结束监控过程；或者，在接收到排水阀排气的结果后，在当前时刻的下一时刻控制执行机构关闭相应排氢阀或排水阀。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，当判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能时，所述数据分析模块执行如下程序进一步判定排水阀正常或排气；

获取当前时刻氢喷进口压力P ₀、氢喷出口压力P ₁、电堆输出电流I，根据所述P ₀、P ₁、I判断排氢阀是否开启；如果同时满足P ₀≠0、P ₁≠0、I≠0，判定排氢阀开启，否则，判定排氢阀未开启；

在判定排氢阀开启后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值一进行比较，如果高于阈值一，判定排水阀排气，否则，判定排水阀正常；

在判定排氢阀关闭后，进一步获取当前时刻之前预设时段内的氢喷占空比变化均值，将所述氢喷占空比变化均值与阈值二进行比较，如果高于阈值二，判定为排水阀排气，否则，判定排水阀正常。

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，所述数据分析模块还执行如下程序：

在判定排水阀排气后，向用户发出排水阀在发动机运行过程中出现排气的警告。

7.根据权利要求1-2、4-6之一所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，还包括排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置；所述排氢阀泄露检测装置和排水阀泄露检测装置的输出端分别与所述控制器的输入端连接；

所述排氢阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻，监测排氢阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器；

所述排水阀泄露检测装置，其电极均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上，用于在控制器识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的前一时刻，监测排水阀上各位置是否出现泄露，并将监测结果发送至控制器。

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池发动机排水阀的自动监控装置，其特征在于，所述排氢阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器一、控制单元一、输出单元一；所述分布式压力传感器一均匀布设于排氢阀表面以及前后连接管路上；并且，

所述排水阀泄露检测装置进一步包括依次连接的：分布式压力传感器二、控制单元二、输出单元二；所述分布式压力传感器二均匀布设于排水阀表面以及前后连接管路上；

所述控制单元一，用于根据排氢阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排氢阀是否出现泄露；

所述控制单元二，用于根据排水阀表面以及前后连接管路上多个位置的压力，判断排水阀是否出现泄露。

9.一种用于燃料电池发动机排水阀的状态标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前时刻的氢喷参数；所述氢喷参数包括氢喷占空比；

根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能；如果不存在，判定排水阀正常，结束监控；如果存在，执行下一步；

分析氢喷参数的变化进行排氢阀的状态判断；如果排氢阀开启，当氢喷参数波动量高于阈值一时，判定排水阀排气，关闭相应排氢阀和排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值一时，判定排水阀正常，结束监控；如果排氢阀关闭，当氢喷参数波动量高于阈值二时，判定为排水阀排气，关闭相应排水阀，当氢喷参数波动量小于等于阈值二时，判断排水阀正常，结束监控；

上面步骤中，所述根据上述氢喷参数识别当前时刻排水阀的状态是否存在异常的可能的步骤，进一步包括：

将排水阀开启后，获取当前时刻的氢喷占空比；

将上述氢喷占空比与电堆正常运行时允许的氢喷占空比上限进行比较，如果氢喷占空比大于等于所述上限，判定当前时刻排水阀的状态存在异常的可能；否则，判定当前时刻排水阀的状态不存在异常的可能，当前时刻排水阀的状态正常。

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