CN115312816B - 一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统 - Google Patents

一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统,属于质子膜燃料电池领域,解决当下质子膜燃料电池的性能测试过程较为繁琐的技术问题,包括测试初检模块、测试判定模块和性能测试模型构建模块,所述性能测试模型构建模块用于构建质子膜染料电池的性能测试模型并反馈至服务器,所述测试初检模块用于对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号,所述测试判定模块用于对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号,本发明简化了不同型号质子膜燃料电池的性能测试过程,并实现对质子膜燃料电池性能的准确测试。

Description

一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统
技术领域
本发明涉及质子膜燃料电池领域,尤其涉及一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统。
背景技术
质子膜燃料电池,是一种新型燃料电池,其电解质是一种固体有机膜,在增湿情况下,膜可传导质子。质子交换膜燃料电池单体主要由膜电极、密封圈、和带有导气通道的流场板组成。膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部分,中间是一层很薄的膜——质子交换膜,这种膜不传导电子,是氢离子的优良导体,它既作为电解质提供氢离子的通道,又作为隔膜隔离两极反应气体。膜的两边是气体电极,由碳纸和催化剂组成,阳极为氢电极,阴极为氧电极。流场板通常由石墨制成。质子交换膜燃料电池以氢为燃料。多个电池单体根据需要串联或并联,组成不同功率的电池组(电堆)。
在进行质子膜燃料电池的性能测试,由于影响质子燃料电池的因素较多,质子膜燃料电池需要进行多次的性能测试,例如温度因素,质子膜燃料电池首先在30摄氏度时间进行测试,而后再在45摄氏度进行测试,即经过多次测试后方可得到质子膜燃料电池的最佳温度,只有在最佳温度将质子膜燃料电池进行测试时,测试得到的测试数据才具备真实可靠性,所以如何减少质子膜燃料电池繁琐的性能测试过程是当下需要解决的问题,为此,我们提出一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种质子膜燃料电池的性能测试方法及系统。
本发明所要解决的技术问题为:
如何简化不同型号质子膜燃料电池的性能测试过程,以及如何实现质子膜燃料电池的性能进行准确测试。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
一种质子膜燃料电池的性能测试系统,包括测试设备以及测试设备项链及的服务器,所述服务器还连接有数据采集模块、测试初检模块、测试判定模块、性能测试模型构建模块、存储模块和用户终端,所述存储模块用于不同型号质子膜燃料电池的标准性能数据;
在质子膜燃料电池测试前,所述性能测试模型构建模块用于构建质子膜染料电池的性能测试模型并反馈至服务器;所述用户终端用于输入质子膜燃料电池的型号并发送至服务器,所述服务器将型号发送至性能测试模型构建模块,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包并反馈至服务器,所述服务器将性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
在测试设备进行测试工作时,所述数据采集模块用于采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据并发送至服务器,所述服务器将实时测试数据发送至测试初检模块、实时性能数据发送至测试判定模块;
所述测试初检模块用于对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号;所述测试判定模块用于对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号。
进一步地,标准性能数据包括质子膜燃料电池的标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间;
实时测试数据为实时温度值、实时湿度值、实时压缩度和实时压力值和实时流量比;
实时性能数据为质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长和实时反应温度。
进一步地,性能测试模型的构建过程具体如下:
获取若干组不同型号的质子膜燃料电池;
采用控制变量法将若干组不同型号的质子膜燃料电池进行性能测试;
首先以温度为变量,将若干组不同型号的质子膜燃料电池通过测试设备进行测试,测试若干组质子膜燃料电池在不同温度下的电池性能,即在不同温度下质子膜燃料电池的最大功率以及最大功率的电流密度,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳温度值;
同理,依次以湿度、压缩度、压力为变量,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
将最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比整合构成若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包,若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包共同构成质子膜燃料电池的性能测试模型。
进一步地,变量具体包括温度、湿度、质子膜燃料电池组装过程中对质子交换膜不同程度的压缩、质子膜燃料电池单电池压力和通入不同化学剂量比气体。
进一步地,所述测试初检模块的初检过程具体如下:
获取质子膜燃料电池的性能测试包,得到质子膜燃料电池的最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
获取质子膜燃料电池在进行性能测试时的实时测试数据,得到质子膜燃料电池的实时温度值、实时湿度值、实时压缩度、实时压力值和实时流量比;
计算实时温度值与最佳温度值的差值得到质子膜燃料电池性能测试时的温度差值,同理,得到质子膜燃料电池性能测试时的湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值;
若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的任一项超过对应设定阈值,则生成初检不通过信号;
若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的所有项均未超过对应设定阈值,则计算质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值;
将质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值与初检偏差阈值进行比对,若初检偏差值小于等于初检偏差阈值,则生成初检通过信号,若初检偏差值大于初检偏差阈值,则生成初检不通过信号。
进一步地,所述测试初检模块将初检通过信号或初检不通过信号反馈至服务器;
若服务器接收到初检不通过信号则将初检不通过信号转发至用户终端,用户终端处的测试人员接收到初检不通过信号用于对测试设备的实时测试数据进行调整;
若服务器接收到初检通过信号则存储模块依据型号将标准性能数据发送至测试判定模块。
进一步地,所述测试判定模块的判定过程具体如下:
分别获取质子膜燃料电池的实时性能数据和标准性能数据,得到质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长、实时反应温度、标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间;
将实时功率密度值与标准功率密度值区间进行比对,将实时启动时长与标准启动时长区间进行比对,将实时反应温度与标准反应温度值区间进行比对;
若实时功率密度值处于标准功率密度值区间、实时启动时长处于标准启动时长区间、实时反应温度处于标准反应温度值区间,则生成性能测试通过信号;
若实时功率密度值不处于标准功率密度值区间、实时启动时长不处于标准启动时长区间或实时反应温度不处于标准反应温度值区间,则生成性能测试异常信号。
进一步地,所述测试判定模块将性能测试通过信号或性能测试异常信号反馈至服务器,所述服务器将性能测试通过信号或性能测试异常信号发送至用户终端,所述用户终端接收到性能测试通过信号后将质子膜燃料电池标定为合格产品,所述用户终端接收到性能测试异常信号后将质子膜燃料电池标定为异常产品。
一种质子膜燃料电池的性能测试方法,方法具体如下:
步骤S101,在质子膜燃料电池测试前,性能测试模型构建模块构建质子膜染料电池的性能测试模型并反馈至服务器;
步骤S102,用户终端输入质子膜燃料电池的型号并发送至服务器,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
步骤S103,在测试设备进行测试工作时,数据采集模块采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据;
步骤S104,利用测试初检模块对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号,若初检不通过信号则将实时测试数据进行调整,若生成初检通过信号则将对应标准性能数据发送至测试判定模块;
步骤S105,测试判定模块对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号,用户依据信号将质子膜燃料电池标定为合格产品或异常产品。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明在质子膜燃料电池测试前,通过性能测试模型构建模块构建质子膜染料电池的性能测试模型并反馈至服务器,而后用户终端输入质子膜燃料电池的型号并发送至服务器,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试,在测试设备进行测试工作时,利用测试初检模块对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号,若初检不通过信号则将实时测试数据进行调整,若生成初检通过信号则将对应标准性能数据发送至测试判定模块,最后通过测试判定模块对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号,用户依据信号将质子膜燃料电池标定为合格产品或异常产品,本发明简化了不同型号质子膜燃料电池的性能测试过程,并实现对质子膜燃料电池性能的准确测试。
本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的整体系统框图;
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
请参阅图1所示,本发明提供一种质子膜燃料电池的性能测试系统,包括测试设备和服务器,所述服务器与测试设备相连接,其中,测试设备具体可以为由ARBIN 公司设计生产的 BT2000 型燃料电池测试系统,同时,所述服务器还连接有数据采集模块、测试初检模块、测试判定模块、性能测试模型构建模块、存储模块和用户终端;
具体的,所述用户终端用于测试人员输入个人信息后注册登录系统,并将个人信息发送至服务器内存储;其中,个人信息包括测试人员的姓名、手机号码等;
同时,所述存储模块用于不同型号质子膜燃料电池的标准性能数据;其中,标准性能数据包括质子膜燃料电池的标准功率密度值区间、标准启动时长区间、标准反应温度值区间等;
在质子膜燃料电池测试前,所述性能测试模型构建模块用于构建质子膜染料电池的性能测试模型,并将性能测试模型反馈至服务器,其中,性能测试模型的构建过程具体如下:
步骤S1,获取若干组不同型号的质子膜燃料电池;
步骤S2,采用控制变量法将若干组不同型号的质子膜燃料电池进行性能测试,变量因素具体包括温度、湿度、质子膜燃料电池组装过程中对质子交换膜不同程度的压缩、质子膜燃料电池单电池压力和通入不同化学剂量比气体、压力等;
步骤S3,首先可以以温度为变量,将若干组不同型号的质子膜燃料电池通过测试设备进行测试,测试若干组质子膜燃料电池在不同温度下的电池性能,即在不同温度下质子膜燃料电池的最大功率以及最大功率的电流密度,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳温度值;
同理,依次以湿度、压缩度、压力等为变量,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
步骤S4,将最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比整合构成若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包,若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包共同构成质子膜燃料电池的性能测试模型;
在具体实施时,所述用户终端用于输入质子膜燃料电池的型号,并将型号发送至服务器,所述服务器将型号发送至性能测试模型构建模块,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包,并将性能测试包反馈至服务器,所述服务器将性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
在测试设备进行测试工作时,所述数据采集模块用于采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据,并将实时测试数据和实时性能数据发送至服务器,所述服务器将实时测试数据发送至测试初检模块,所述服务器将实时性能数据发送至测试判定模块;
需要具体说明的是,实时测试数据为实时温度值、实时湿度值、实时压缩度、实时压力值和实时流量比等;实时性能数据为质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长、实时反应温度等;
在具体实施时,数据采集模块包括但不局限于设置在测试设备上的温湿度传感器、压力计、高清摄像头、以及测试设备上气体进管上的流量计;
所述测试初检模块用于对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,初检过程具体如下:
步骤S201,获取质子膜燃料电池的性能测试包,得到质子膜燃料电池的最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
步骤S202,获取质子膜燃料电池在进行性能测试时的实时测试数据,得到质子膜燃料电池的实时温度值、实时湿度值、实时压缩度、实时压力值和实时流量比;其中,实时温度值与最佳温度值相对应,实时湿度值与最佳湿度值相对应,……,以此类推;
步骤S203,计算实时温度值与最佳温度值的差值得到质子膜燃料电池性能测试时的温度差值WDCi,i=1,……,2,z,z为正整数,i代表质子膜燃料电池的编号;
同理,可以得到质子膜燃料电池性能测试时的湿度差值SDCi、压缩度差值YSCi、压力差值YLCi和流量比差值LLCi;
步骤S204,若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的任一项超过对应设定阈值,则生成初检不通过信号;
若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的所有项均未超过对应设定阈值,则通过公式计算得到质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值CPi,公式具体如下:
CPi=WDCi×a1+SDCi×a2+SDCi×a3+YLCi×a4+LLCi×a5;式中,a1、a2、a3、a4和a5均为固定数值的权重系数,且a1、a2、a3、a4和a5的取值均大于零;
步骤S205,将质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值与初检偏差阈值进行比对,若初检偏差值小于等于初检偏差阈值,则生成初检通过信号,若初检偏差值大于初检偏差阈值,则生成初检不通过信号;
所述测试初检模块将初检通过信号或初检不通过信号反馈至服务器,若服务器接收到初检不通过信号则将初检不通过信号转发至用户终端,所述用户终端处的测试人员接收到初检不通过信号用于对测试设备的实时测试数据进行调整;
若服务器接收到初检通过信号则存储模块依据型号将标准性能数据发送至测试判定模块,所述测试判定模块用于对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定过程具体如下:
步骤S301,分别获取质子膜燃料电池的实时性能数据和标准性能数据,得到质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长、实时反应温度、标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间;
步骤S302,将实时功率密度值与标准功率密度值区间进行比对,将实时启动时长与标准启动时长区间进行比对,将实时反应温度与标准反应温度值区间进行比对;
步骤S303,若实时功率密度值处于标准功率密度值区间、实时启动时长处于标准启动时长区间、实时反应温度处于标准反应温度值区间,则生成性能测试通过信号;
若实时功率密度值不处于标准功率密度值区间、实时启动时长不处于标准启动时长区间或实时反应温度不处于标准反应温度值区间,则生成性能测试异常信号;
所述测试判定模块将性能测试通过信号或性能测试异常信号反馈至服务器,所述服务器将性能测试通过信号或性能测试异常信号发送至用户终端,所述用户终端接收到性能测试通过信号后将质子膜燃料电池标定为合格产品,所述用户终端接收到性能测试异常信号后将质子膜燃料电池标定为异常产品,可以选择将对应的质子膜燃料电池经测试设备进行再次的性能测试,也可以选择将对应的质子膜燃料电池进行发送至不同的测试机构进行性能测试;
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置,如存在权重系数和比例系数,其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值,便于后续比较,关于权重系数和比例系数的大小,只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
实施例二
请参阅图2所示,基于同一发明的又一构思,现提出一种质子膜燃料电池的性能测试方法,方法具体如下:
步骤S101,在质子膜燃料电池测试前,性能测试模型构建模块构建质子膜染料电池的性能测试模型,并将性能测试模型反馈至服务器,获取若干组不同型号的质子膜燃料电池,采用控制变量法将若干组不同型号的质子膜燃料电池进行性能测试,首先可以以温度为变量,将若干组不同型号的质子膜燃料电池通过测试设备进行测试,测试若干组质子膜燃料电池在不同温度下的电池性能,即在不同温度下质子膜燃料电池的最大功率以及最大功率的电流密度,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳温度值,同理,依次以湿度、压缩度、压力等为变量,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比,将最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比整合构成若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包,若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包共同构成质子膜燃料电池的性能测试模型;
步骤S102,用户终端输入质子膜燃料电池的型号,并将型号发送至服务器,服务器将型号发送至性能测试模型构建模块,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包,并将性能测试包反馈至服务器,服务器将性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
步骤S103,在测试设备进行测试工作时,通过数据采集模块采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据,并将实时测试数据和实时性能数据发送至服务器,服务器将实时测试数据发送至测试初检模块,服务器将实时性能数据发送至测试判定模块;
步骤S104,利用测试初检模块对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,获取质子膜燃料电池的性能测试包,得到质子膜燃料电池的最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比,而后获取质子膜燃料电池在进行性能测试时的实时测试数据,得到质子膜燃料电池的实时温度值、实时湿度值、实时压缩度、实时压力值和实时流量比,计算实时温度值与最佳温度值的差值得到质子膜燃料电池性能测试时的温度差值WDCi,同理,可以得到质子膜燃料电池性能测试时的湿度差值SDCi、压缩度差值YSCi、压力差值YLCi和流量比差值LLCi,若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的任一项超过对应设定阈值,则生成初检不通过信号,若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的所有项均未超过对应设定阈值,则通过公式CPi=WDCi×a1+SDCi×a2+SDCi×a3+YLCi×a4+LLCi×a5计算得到质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值CPi,将质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值与初检偏差阈值进行比对,若初检偏差值小于等于初检偏差阈值,则生成初检通过信号,若初检偏差值大于初检偏差阈值,则生成初检不通过信号,测试初检模块将初检通过信号或初检不通过信号反馈至服务器,若服务器接收到初检不通过信号则将初检不通过信号转发至用户终端,用户终端处的测试人员接收到初检不通过信号对测试设备的实时测试数据进行调整,若服务器接收到初检通过信号则存储模块依据型号将标准性能数据发送至测试判定模块;
步骤S105,利用测试判定模块对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,分别获取质子膜燃料电池的实时性能数据和标准性能数据,得到质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长、实时反应温度、标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间,将实时功率密度值与标准功率密度值区间进行比对,将实时启动时长与标准启动时长区间进行比对,将实时反应温度与标准反应温度值区间进行比对,若实时功率密度值处于标准功率密度值区间、实时启动时长处于标准启动时长区间、实时反应温度处于标准反应温度值区间,则生成性能测试通过信号,若实时功率密度值不处于标准功率密度值区间、实时启动时长不处于标准启动时长区间或实时反应温度不处于标准反应温度值区间,则生成性能测试异常信号,测试判定模块将性能测试通过信号或性能测试异常信号反馈至服务器,服务器将性能测试通过信号或性能测试异常信号发送至用户终端,用户终端接收到性能测试通过信号后将质子膜燃料电池标定为合格产品,用户终端接收到性能测试异常信号后将质子膜燃料电池标定为异常产品。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种质子膜燃料电池的性能测试系统,包括测试设备以及测试设备相连接的服务器,其特征在于,所述服务器还连接有数据采集模块、测试初检模块、测试判定模块、性能测试模型构建模块、存储模块和用户终端,所述存储模块用于不同型号质子膜燃料电池的标准性能数据;
在质子膜燃料电池测试前,所述性能测试模型构建模块用于构建质子膜燃料电池的性能测试模型并反馈至服务器;所述用户终端用于输入质子膜燃料电池的型号并发送至服务器,所述服务器将型号发送至性能测试模型构建模块,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包并反馈至服务器,所述服务器将性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
在测试设备进行测试工作时,所述数据采集模块用于采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据并发送至服务器,所述服务器将实时测试数据发送至测试初检模块,所述服务器将实时性能数据发送至测试判定模块;
所述测试初检模块用于对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号;所述测试判定模块用于对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号;
性能测试模型的构建过程具体如下:
获取若干组不同型号的质子膜燃料电池;
采用控制变量法将若干组不同型号的质子膜燃料电池进行性能测试;
首先以温度为变量,将若干组不同型号的质子膜燃料电池通过测试设备进行测试,测试若干组质子膜燃料电池在不同温度下的电池性能,即在不同温度下质子膜燃料电池的最大功率以及最大功率的电流密度,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳温度值;
同理,依次以湿度、压缩度、压力为变量,得到若干组不同型号质子膜燃料电池最佳性能的最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
将最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比整合构成若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包,若干组不同型号质子膜燃料电池的性能测试包共同构成质子膜燃料电池的性能测试模型;
所述测试初检模块的初检过程具体如下:
获取质子膜燃料电池的性能测试包,得到质子膜燃料电池的最佳温度值、最佳湿度值、最佳压缩度、最佳压力值和最佳流量比;
获取质子膜燃料电池在进行性能测试时的实时测试数据,得到质子膜燃料电池的实时温度值、实时湿度值、实时压缩度、实时压力值和实时流量比;
计算实时温度值与最佳温度值的差值得到质子膜燃料电池性能测试时的温度差值,同理,得到质子膜燃料电池性能测试时的湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值;
若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的任一项超过对应设定阈值,则生成初检不通过信号;
若温度差值、湿度差值、压缩度差值、压力差值和流量比差值中的所有项均未超过对应设定阈值,则计算质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值;
将质子膜燃料电池性能测试时的初检偏差值与初检偏差阈值进行比对,若初检偏差值小于等于初检偏差阈值,则生成初检通过信号,若初检偏差值大于初检偏差阈值,则生成初检不通过信号;
所述测试初检模块将初检通过信号或初检不通过信号反馈至服务器;
若服务器接收到初检不通过信号则将初检不通过信号转发至用户终端,用户终端处的测试人员接收到初检不通过信号用于对测试设备的实时测试数据进行调整;
若服务器接收到初检通过信号则存储模块依据型号将标准性能数据发送至测试判定模块。
2.根据权利要求1所述的一种质子膜燃料电池的性能测试系统,其特征在于,标准性能数据包括质子膜燃料电池的标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间;
实时测试数据为实时温度值、实时湿度值、实时压缩度和实时压力值和实时流量比;
实时性能数据为质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长和实时反应温度。
3.根据权利要求1所述的一种质子膜燃料电池的性能测试系统,其特征在于,变量具体包括温度、湿度、质子膜燃料电池组装过程中对质子交换膜不同程度的压缩、质子膜燃料电池单电池压力和通入不同化学剂量比气体。
4.根据权利要求1所述的一种质子膜燃料电池的性能测试系统,其特征在于,所述测试判定模块的判定过程具体如下:
分别获取质子膜燃料电池的实时性能数据和标准性能数据,得到质子膜燃料电池的实时功率密度值、实时启动时长、实时反应温度、标准功率密度值区间、标准启动时长区间和标准反应温度值区间;
将实时功率密度值与标准功率密度值区间进行比对,将实时启动时长与标准启动时长区间进行比对,将实时反应温度与标准反应温度值区间进行比对;
若实时功率密度值处于标准功率密度值区间、实时启动时长处于标准启动时长区间、实时反应温度处于标准反应温度值区间,则生成性能测试通过信号;
若实时功率密度值不处于标准功率密度值区间、实时启动时长不处于标准启动时长区间或实时反应温度不处于标准反应温度值区间,则生成性能测试异常信号。
5.根据权利要求4所述的一种质子膜燃料电池的性能测试系统,其特征在于,所述测试判定模块将性能测试通过信号或性能测试异常信号反馈至服务器,所述服务器将性能测试通过信号或性能测试异常信号发送至用户终端,所述用户终端接收到性能测试通过信号后将质子膜燃料电池标定为合格产品,所述用户终端接收到性能测试异常信号后将质子膜燃料电池标定为异常产品。
6.一种质子膜燃料电池的性能测试方法,其特征在于,基于权利要求1-5任一项所述的质子膜燃料电池的性能测试系统,方法具体如下:
步骤S101,在质子膜燃料电池测试前,性能测试模型构建模块构建质子膜燃料电池的性能测试模型并反馈至服务器;
步骤S102,用户终端输入质子膜燃料电池的型号并发送至服务器,性能测试模型构建模块依据型号得到质子膜燃料电池的性能测试包发送至测试设备,测试设备结合性能测试包将质子膜燃料电池进行性能测试;
步骤S103,在测试设备进行测试工作时,数据采集模块采集质子膜燃料电池的实时测试数据和实时性能数据;
步骤S104,利用测试初检模块对质子膜燃料电池的测试环境进行初检,生成初检通过信号或初检不通过信号,若初检不通过信号则将实时测试数据进行调整,若生成初检通过信号则将对应标准性能数据发送至测试判定模块;
步骤S105,测试判定模块对质子膜燃料电池的性能情况进行判定,判定生成性能测试通过信号或性能测试异常信号,用户依据信号将质子膜燃料电池标定为合格产品或异常产品。
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