用于燃料电池的健康状态监测的方法、设备和计算机程序产品与流程

1.本发明涉及一种用于燃料电池的健康状态监测的方法、一种用于燃料电池的健康状态监测的设备和一种计算机程序产品。


背景技术：

2.燃料电池作为能够减少温室气体排放的清洁能源被广泛用于电动车辆领域。然而，寿命仍是燃料电池面临的主要瓶颈。开发诊断燃料电池健康状态(soh)的方案具有重要意义。
3.在现有技术中，为了实现燃料电池的健康状态监测，最流行的诊断方法是极化曲线测量法和交流(ac)阻抗谱测量法。但是，这两种解决方案仍存在诸多不足，特别是，极化曲线测量目前仅在具有特定测试设备和稳定操作条件的实验环境中可行，而不适用于常规车辆应用。高频交流阻抗谱测量法已广泛应用于车辆领域，但主要停留在水管理的研究方向上。中低频交流阻抗谱测量法虽已在实验室环境中用于燃料电池的劣化测量，但由于测量时间长且工作条件不稳定，因此对于车辆领域来说仍不够成熟。
4.在这种背景下，期待提供一种易于实施、低成本并且无需额外设备的燃料电池健康监测方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于燃料电池的健康状态监测的方法、一种用于燃料电池的健康状态监测的设备和一种计算机程序产品，以至少解决现有技术中的部分问题。
6.根据本发明的第一方面，提供一种用于燃料电池的健康状态监测的方法，所述方法包括以下步骤：
7.获取燃料电池在氧耗尽阶段的能够表征燃料电池的健康状态的当前状态数据；
8.接收与燃料电池的所述当前状态数据相关的历史状态数据；以及
9.基于当前状态数据与历史状态数据的比较，确定燃料电池的劣化程度。
10.本发明尤其包括以下技术构思：通过在耗氧阶段收集数据，本发明使得在无需添加任何附加设备的情况下充分利用车辆中的现有测量条件，并且基于与历史数据的比较快速确定电池劣化状态。由此供了一种易于操作的燃料电池健康状态监测方案。
11.可选地，所述当前状态数据包括：燃料电池在氧耗尽阶段的输出电压、阻抗、输出电压的时间变化过程和/或阻抗的时间变化过程。
12.在此，尤其实现以下技术优点：在氧耗尽阶段，电池内部的氧浓度和湿度存在大幅变化，在这种波动的环境因素下，由电池老化导致的诸多结构劣化可以更明显地通过电压和阻抗的变化趋势反映出来。通过记录这些对于车辆燃料电池模型而言易于测量的物理量，可以更直观地看出燃料电池的衰减信息，因此在整体上以较低成本实现了劣化程度分析。
13.可选地，所述氧耗尽阶段指的是：从停止向燃料电池的阴极通入氧气开始，直至燃料电池内部的氧气被耗尽为止的时间段，其中，在所述时间段期间尤其维持阳极的反应气体供应。
14.在此，尤其实现以下技术优点：在车辆中使用期间，为了抑制燃料电池系统在阳极侧产生氢氧界面，通常会有目的地在启停阶段控制燃料气体的供应顺序，以阻止空气进入。而这种措施恰恰形成了燃料电池健康状态监测的有利环境，在此期间无需引入附加设备，因此降低了整个方案的成本并且提供了可操作性。
15.可选地，在确定劣化程度的步骤中，选择氧耗尽阶段的预定义时间区间内的当前状态数据来执行所述比较。
16.在此，尤其实现以下技术优点：通过截取用于进行测量和比较的时间区间，排除了特定状态数据(例如电压特性曲线)在初始或结束阶段变化较小，从而容易引起误判的情况。因此，使该方法的准确性进一步提高。
17.可选地，在氧耗尽阶段中，尤其借助燃料电池电动车辆中的dc/dc转换器，通过原位阴极放电测量来给燃料电池施加恒定电流。
18.在此，尤其实现以下技术优点：dc/dc转换器是燃料电池电动汽车的动力总成中可直接访问燃料电池堆并且可直接控制燃料电池堆的输出电流的组件，由此可以充分利用车辆燃料系统中的原有设备为电池堆提供扰动电流，以实现特定参量的观测。因此，以简单的方式提供了在车辆本地监测电池健康状态的实验条件。
19.可选地，针对燃料电池的各个区段、尤其各个电池单体，分别获取当前状态数据并且分别确定劣化程度。
20.在此，尤其实现以下技术优点：通过分区段地考虑燃料电池的状态数据，可以仅针对在局部出现严重劣化的燃料电池部分或电池单体进行更换，而无需召回整个燃料电池堆，因此尤其能够节省装配和维护成本。
21.可选地，所述历史状态数据包括：在燃料电池尚未出现劣化时在氧耗尽阶段一次性测量的状态数据；和/或，在燃料电池的使用期间多次在氧耗尽阶段测量的状态数据的集合。
22.在此，尤其实现以下技术优点：一方面，通过将尚未出现劣化时的氧耗尽阶段的测量结果保存为参考标准，能够通过查看当前状态数据与历史状态数据的偏离程度而直观地推断出劣化程度。另一方面，通过累积地将测量结果存储为历史状态数据，每次劣化分析时都可以调用之前多次的循环测量结果，由此可以有利地辨识出燃料电池劣化的时间特性，从而更有针对性地采取补救措施。
23.可选地，按照如下方式确定燃料电池的劣化程度：相比于历史状态数据，当前测量的输出电压随时间下降得越快，则燃料电池的劣化程度越高；和/或，相比于历史状态数据，当前测量的阻抗的时间变化过程整体向上偏移得越多，则燃料电池的劣化程度越高。
24.可选地，在获取当前状态数据的步骤中，控制环境温度、湿度、吹扫速度、反应物流速和/或压力满足预设条件，所述预设条件与历史状态数据的测量条件相关联。
25.在此，尤其实现以下技术优点：可以有利地从燃料电池的健康监测结果中排除环境因素干扰，进一步提高了劣化程度判定的准确性。
26.根据本发明的第二方面，提供一种用于燃料电池的健康状态监测的设备，该设备
用于执行根据本发明的第一方面所述的方法，所述设备包括：
27.获取模块，其配置成能够获取燃料电池在氧耗尽阶段的能够表征燃料电池的健康状态的当前状态数据；
28.接收模块，其配置成能够接收与燃料电池的当前状态数据相关的历史状态数据；以及
29.分析模块，其配置成能够基于当前状态数据与历史状态数据的比较确定燃料电池的劣化程度。
30.根据本发明的第三方面，提供一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序用于在被计算机执行时实施根据本发明的第一方面所述的方法。
附图说明
31.下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
32.图1示出了燃料电池衰减后内部的各种破坏形式的示意图；
33.图2示出了燃料电池衰减对内部催化层结构影响的示意图；
34.图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于燃料电池的健康状态监测的设备的框图；
35.图4示出了根据本发明的一个实施例的用于产生氧耗尽过程的示例性场景的示意图；
36.图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于燃料电池的健康状态监测的方法的流程图；
37.图6示出了通过燃料电池堆在氧耗尽阶段的输出电压的时间特性曲线来表征整体劣化程度的示意图；
38.图7示出了通过燃料电池单体在氧耗尽阶段的输出电压的时间特性曲线来表征局部劣化程度的示意图；
39.图8示出了通过燃料电池在氧耗尽阶段的阻抗特性曲线来表征燃料电池的劣化程度的示意图；以及
40.图9示出了通过燃料电池在氧耗尽阶段的氧气浓度分布曲线来表征燃料电池的劣化程度的示意图。
具体实施方式
41.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
42.图1示出了燃料电池衰减后内部的各种破坏形式的示意图。
43.燃料电池堆在经过频繁的变载或启停之后，内部会发生严重衰减，在图1中的子图(a)至(e)中分别结合燃料电池的不同结构部分示出这种衰减的影响。
44.在子图(a)中示出了燃料电池的内部基本结构，其例如包括阴极侧和阳极侧的气
体扩散层101、105、阴极催化层102、质子交换膜103、阳极催化层104。
45.在子图(b)中示出了阴极催化层中的电解质变化。例如随着温度湿度循环以及低温工况下的结冰解冻循环，会导致催化层中的液体电解质107发生迁移。由于固体电解质(例如pt)106、108不能自由流动，最终造成有相当一部分pt 106表面没有液体电解质107附着，而另外的一部分pt 108表面则有过量液体电解质107堆积。
46.在子图(c)中示出了阴极催化层中的内部结构变化。燃料电池例如在启停或缺气时会导致碳腐蚀，从而导致在催化层中出现裂纹110。
47.在子图(d)中示出了燃料电池劣化导致的催化层与质子交换膜之间产生分离。
48.在子图(e)中示出了质子交换膜中的内部结构变化。在未发生劣化时，燃料电池的阴极112与阳极113之间的质子交换膜103中不存在裂纹。在发生劣化时，质子交换膜103中出现裂纹针孔111。
49.图2示出了燃料电池衰减对内部催化层结构影响的示意图。
50.在图2左侧示出了新鲜电极的催化层，可以看出，催化层在整体上呈现非常完整的状态。图2右侧则示出了经过60个结冰解冻循环的催化层，由于催化层局部破坏严重导致发生大面积脱落，致使气体扩散层露出。
51.在总体上，图1和图2中示出的这些结构变化会导致燃料电池的电极结构的传质性能下降以及欧姆阻抗的增加。
52.图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于燃料电池的健康状态监测的设备的框图。
53.用于燃料电池的健康状态监测的设备10例如可以是燃料电池控制单元(fuel cell control unit：fccu)的一部分，然而其也可以是用于健康监测目的而单独设置的设备。
54.该设备10包括获取模块11、接收模块12和分析模块13。获取模块11可以与布置在燃料电池系统20处的各种传感器进行通信，以便接收燃料电池系统20在耗氧阶段、即所谓的氧耗尽阶段的能够表征燃料电池的健康状态的当前状态数据。这种当前状态数据可以是燃料电池的输出电压v
fc
及其时间变化过程、阻抗z及其时间变化过程、输出电流i
fc
、氧气在气体扩散层和催化层中的浓度分布、氧气扩散速率等物理参量。
55.接收模块12例如可以与(特别是布置在云端的)服务器30进行通信，以便从那里调用燃料电池的历史状态数据。还可能的是，历史状态数据存储在燃料电池系统20的本地控制器中。在此，取决于所获取的当前状态数据的类型，期望调用的历史状态数据可以以数据点的形式存在，也可以以特性曲线的形式存在。
56.在获取了当前状态数据和历史状态数据之后，这些数据被传输给分析模块13，在那里能够对当前状态数据和历史状态数据进行相应的信号处理和分析操作，从而可以确定燃料电池的健康状态。这种健康状态尤其可以通过燃料电池的劣化程度、寿命等信息表征。
57.如图3所示，在燃料电池系统的输出端还示例性外接有高压dc/dc转换器40，该高压dc/dc转换器是燃料电池电动车辆的动力总成中可直接访问燃料电池堆并且可直接控制燃料电池堆的输出电流的组件。一般地，该dc/dc转换器用于对燃料电池的输出电压进行转换并将所产生的能量传输到直流母线。为了在车辆本地构建出用于监测电池健康状态的实验环境、即所谓的原位阴极放电条件，例如可以借助该dc/dc转换器向燃料电池施加扰动电
流。
58.在阴极放电情况下，通过为该高压dc/dc转换器提供指定参考电流i
ref
，可以控制燃料电池的输出电流以创建不同的电流阶跃，并且可以自由调节电流密度。相应地，还可以通过该dc/dc转换器测量燃料电池堆的电流响应和电压响应。这些数据借助诸如can总线的通信总线被传输给设备10的分析模块13或其他控制单元，从而生成的数据可供用于燃料电池的诊断和维护。
59.此外，为了使当前状态数据与历史状态数据具备可比性，每次在氧耗尽阶段测量当前状态数据时，都需要控制测量条件与历史状态数据的测量条件一致或满足一定关系。这例如可以借助设备10对多个子系统50(例如热管理系统、反应气体压力管理系统、湿度管理系统)进行适当匹配和调节来实现，从而达到所需的期望测量条件。作为示例，可以控制温度、湿度、反应物流速、吹扫速度、压力等在各个测量时刻保持基本恒定，从而有效去除环境因素对测量结果的干扰。
60.图4示出了根据本发明的一个实施例的用于产生氧耗尽过程的示例性场景的示意图。
61.在燃料电池系统20停机之后，阳极22会残留氢气，随着氢气慢慢被消耗，空气逐渐从阴极21扩散到阳极22，从而形成氢氧界面，这尤其会导致电池的碳载体腐蚀降解，并最终表现为燃料电池性能衰减。
62.为了尽量避免形成氢氧界面或尽量缩短氢氧界面的维持时间，可以通过调整反应气体关闭顺序(在关闭氢气之前先关闭空气)来限制空气进入燃料电池内部并由此消耗残余氧气，同时这也构成了一种用于监测燃料电池健康状态的有利测量条件。
63.最初，在燃料电池20的阴极21和阳极22都充满反应气体。然后，中断阴极21侧的反应气体供应，这例如可以通过分别关闭阴极21侧的进气管路和排气管路中的截止阀23、24来实现，由此相对于外界空气形成了密闭空间。在阳极22侧，继续以原始流速和压力供应氢气，同时从阳极21侧排出的气体经由氢气循环管路再次循环到燃料电池堆。于是，随着氧化还原反应的进行，燃料电池堆内部的剩余氧气逐渐被消耗，因此氧气浓度会越来越低，这一过程被称为本发明意义上的氧耗尽过程。
64.在此，为了探测燃料电池在氧耗尽阶段的当前状态数据，例如在将阴极21侧的截止阀23、24切换到关闭状态后，可通过高压dc/dc转换器对燃料电池堆的输出(例如电流/电压)进行控制。例如，可借助dc/dc转换器给燃料电池堆施加恒定的扰动电流，然后可以测量燃料电池在氧耗尽阶段的输出电压响应，此外还可结合相应的吹扫操作测量燃料电池的阻抗特性曲线。这种输出电压响应或阻抗特性曲线不仅可以作为当前状态数据被记录，而且还可以与测量时刻相关联地存储在本地或云端服务器中，从而能够以历史参考数据的形式被提供用于之后的燃料电池的健康状态分析。
65.图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于燃料电池的健康状态监测的方法的流程图。在此借助图3-4所示的设备和场景来说明根据本发明的方法。
66.在步骤s11中，停止向燃料电池进行氧气供应。在此，例如关闭燃料电池阴极21侧的反应气体管路中的截止阀23、24。
67.在步骤s12中，控制燃料电池的环境条件满足预设条件。在此，为了获得期望的输出电压响应和阻抗特性，例如可以借助原位阴极放电测量法给燃料电池施加扰动电流并维
持该电流大小不变。作为示例，可以借助图3所示的高压dc/dc转换器来提供电流阶跃形式的恒定电流。此外，还可以通过控制相应的热管理系统、湿度管理系统、反应气体流速控制系统、吹扫机构、压力控制系统等子系统的设定参数，使测量条件满足预设的环境条件，从而在一定程度上排除环境因素对燃料电池的健康状态监测的影响。
68.在步骤s13中，获取燃料电池在氧耗尽阶段的能够表征燃料电池的健康状态的当前状态数据。
69.在此，氧耗尽阶段指的是：从停止向阴极通入氧气开始，直至燃料电池内部的氧气含量被耗尽为止的时间区段。这种氧耗尽过程例如可通过相应地控制图4所示的截止阀23、24来产生，并且通常为了避免出现氢氧界面而在每次燃料电池停机前都会采取措施来形成这种条件，因此，尤其不需要为了对燃料电池进行健康状态监测而引入额外设备或单独设置实验条件，极大地减小了开销。
70.在本发明的意义上，这种当前状态数据可以是能够直接测量得到的物理量，也可以是在测量的基础上经过数据分析或信号处理得到的中间结果。
71.因此，一方面，当前状态数据可以通过电压、阻抗以及它们的时间变化过程来表征。对于燃料电池模型而言，这两者(电压/阻抗)属于可被直接测量的物理量。另一方面还存在一些物理量，它们不能或很难被直接测量，但从原理层面上同样能够反映出燃料电池的劣化，这些物理量作为中间结果或分析产物同样在氧耗尽阶段能够成为燃料电池健康状态的评测指标。这例如包括：燃料电池中的氧气在气体扩散层(gdl)和/或催化层(cl)中的浓度分布、氧气在电极之间的扩散能力变化等。
72.在步骤21中，向布置在云端服务器或本地的历史数据库发送数据调用请求。这种数据调用请求例如包括待请求的数据类型(输出电压、输出电流、阻抗、氧气浓度分布和/或氧气扩散速率等)以及预定义的时间区间或测量时刻。
73.在步骤22中，响应于这种调用请求，可以从历史数据库中提取出相应的历史状态数据并将其发送给设备1的接收模块12。
74.接下来，在步骤s31中，将所获取的历史状态数据与当前状态数据进行比较，并且根据比较的结果计算燃料电池的劣化率、劣化程度和/或剩余寿命。这种比较可以定性地进行，然而也可以通过定量地分析当前状态数据与历史状态数据之间的关系并建立相应数学表达或物理模型来实现。通过对比较结果的这种分析，可以以更直观的方式了解燃料电池的健康状态。
75.在步骤s32中，判断所计算出的用于表征燃料电池的健康状态的参量是否高于可容忍限度。作为示例，例如将计算出的劣化率与劣化率极限值进行比较，并由此判断燃料电池的劣化程度是否已非常严重并因此需要采取进一步措施。
76.如果是这种情况，则可以在步骤s33中采取补救措施。例如，可以关停或禁用燃料电池，以避免对车辆正常运行造成进一步不利影响。例如，还可以通过相应的通信接口向车辆用户的移动终端发出警报，以提醒车辆用户尽早采取措施，从而合理安排出行方案或提前制定电池维护保养计划。
77.若尚未超过可容忍限度，则可以在步骤s34中采取其他措施。例如，可以继续使用燃料电池并以确定的时间间隔重复上述步骤，以便持续监测燃料电池的健康状态。
78.图6示出了通过燃料电池堆在氧耗尽阶段的输出电压的时间特性曲线来表征整体
劣化程度的示意图。
79.在图6中示出在氧耗尽阶段多次测量的整个燃料电池堆的输出电压随时间的变化过程u1、u2、u3、u4，其中，前三次测量结果u1-u3例如可作为历史状态数据存储在云端服务器中。最后一次的测量结果u4被视为燃料电池的当前状态数据，其用于表征燃料电池目前的健康状态。
80.通过观察单个电压特性曲线的变化趋势可看出，在刚开始停止供应氧气时，响应于所施加的恒定扰动电流，整个燃料电池堆的电压值处于相对高的水平。随着燃料电池堆中氧气逐渐耗尽，残余氧气浓度越来越低，因此整个燃料电池堆的输出电压也持续下降。最终，当氧气被完全耗尽时，输出电压维持在较低水平。
81.通过比较最新测量的输出电压变化过程u4与历史记录的电压变化过程u1-u3会发现，随着燃料电池劣化的进行，由于电极结构的传质性能下降，燃料电池的气体扩散能力越来越差，这导致燃料电池的输出电压损失越来越明显。因此，如图6中箭头所指，由于劣化程度不断加剧，在氧耗尽阶段，燃料电池的输出电压会越来越快地下降到最低水平。在此尤其可看出，相比于在历史时刻记录的状态数据u1-u3，最新测量的电压曲线u4最快降低到稳定值，由此可以从氧耗尽阶段的输出电压响应明确地反映出燃料电池的劣化趋势。
82.作为示例，为了更有效地分析燃料电池的健康状态，可以仅关注电压特性曲线u1-u4的线性部分。这例如可以通过在氧耗尽阶段定义时间区间t1-t3来实现。在该预设的时间区间中(在图6中通过灰色方块标出)，可以在相对于起始时刻的确定时刻t2分别在每个电压特性曲线u1-u4上选取测量点p1、p2、p3、p4。然后，通过比较这些测量点p1、p2、p3、p4对应的电压大小即可判断出相应的劣化程度。
83.作为另一示例，也可以分别计算各个电压特性曲线u1-u4的线性部分的斜率，并通过比较所计算的斜率之间的关系定量地描述燃料电池的劣化程度。例如，电压特性曲线的斜率的数值越大，则表示劣化程度越严重。
84.图7示出了通过燃料电池单体在氧耗尽阶段的输出电压的时间特性曲线来表征局部劣化程度的示意图。与图6的区别在于，图7中示出的不是整个燃料电池堆的输出电压随时间的变化过程，而是针对燃料电池堆中的电池单体示出输出电压随时间的变化。
85.在图7所示的实施例中，在燃料电池使用了一段时间之后，分别在燃料电池堆的中部区域和端部区域(靠近排气管路处)选取电池单体，并在氧耗尽阶段分别测量这些电池单体的电压特性曲线u5、u6。为清楚起见，在图7上部示出中部区域的电池单体的输出电压随时间的变化过程u5。同时，在图7下部示出端部区域的电池单体的输出电压随时间的变化过程u6。作为参照，还分别示出相应的电池单体在未发生劣化时的电压特性曲线u1'、u1”。
86.通过对比可以看出，相比于中间区域的电池单体，靠近排气管路处的端部电池单体的电压u6更快地下降到最低值，这例如意味着：燃料电池堆的端部区域中的电池单体面临更严重的劣化或者说更快地出现劣化。这尤其可能由于反应气体进气或排气位置附近的电池单体更易于受到污染物影响所导致。然而也可能在实际测量过程中例如由于冷却分布不均匀而导致出现电池堆中部区域的电池单体更严重地劣化的情况。
87.图8示出了通过燃料电池在氧耗尽阶段的阻抗特性曲线来表征燃料电池的劣化程度的示意图。
88.在图8中示出了在氧耗尽阶段多次测量的燃料电池的阻抗随时间的变化过程z1、
z2、z3、z4。作为示例，可以将第一次(例如在电池尚未劣化情况下)测量的阻抗特性曲线z1作为历史状态数据进行存储。作为另一示例，也可以将多次、例如前三次测量结果z1、z2、z3存储为历史状态数据，并将最后一次测量结果z4视为燃料电池的当前状态数据，以用于表征燃料电池目前的健康状态。
89.通过观察单个阻抗特性曲线的变化趋势可以看出，在氧气消耗阶段，氧化还原反应数量的减少以及相应的吹扫过程导致电池内部湿度逐渐降低，因此，阻抗随之增大。
90.当同时观察多个阻抗特性曲线z1、z2、z3、z4时则会发现，最新测量的阻抗特性曲线z4相对于之前的测量结果z1、z2、z3在整体向上偏移。这尤其由如下原因导致：燃料电池的老化伴随着诸多结构变化，例如碳腐蚀、催化层的坍塌、催化层与膜的分离等，这些都会引起阻抗的增加。然而在电池正常使用期间，这种由结构劣化造成的阻抗变化往往难以观测，因为燃料电池的常规运行条件使得阻抗通常处于一个比较稳定的值。而在氧耗尽阶段，伴随着电池内部湿度的大幅变化，阻抗也会有较显著的变化，通过观察这种变化趋势(阻抗特性曲线的整体向上偏移)，可以更明显地看出电池状态的衰减信息。
91.由此可见，氧耗尽状态为燃料电池的健康诊断提供了一种十分有利的监测条件。
92.图9示出了通过燃料电池在氧耗尽阶段的氧气浓度分布曲线来表征燃料电池的劣化程度的示意图。
93.在图9左侧和右侧分别示出了未劣化和已劣化的燃料电池的气体扩散层(gdl)和催化层(cl)中的氧气浓度分布。随着燃料电池劣化的进行，反应气体在燃料电池的气体扩散层及催化层中的扩散能力变差，由此导致氧气浓度在燃料电池内部分布的不均匀性。例如，对于新的电池而言，气体扩散层一端的初始氧气浓度为c0，到达气体扩散层另一端时氧气浓度变为c1，而通过催化层之后，氧气浓度降低为c2。然而对于已老化的电池而言，只有更少的氧气到达气体扩散层的另一端，因此该位置处的氧气浓度c1'明显低于历史数据c1，而通过催化层的氧气则由于电极结构本身的劣化而进一步减少为c2'，这明显低于历史时刻记录的浓度c2。这种内部结构老化引起的气体浓度分布的不均匀性直接导致了燃料电池的输出电压的损失。
94.本领域的技术人员可以理解，以上给出的表征燃料电池的劣化情况的参数选择仅是示例性的，随着技术发展，可能会有越大越多的参数用来表征燃料电池的劣化情况。然而，本发明并不针对选择何种参数，因此本发明的技术思想并不受具体参数限制。
95.尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。