CN117520717B - 电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117520717B CN117520717B CN202410016723.4A CN202410016723A CN117520717B CN 117520717 B CN117520717 B CN 117520717B CN 202410016723 A CN202410016723 A CN 202410016723A CN 117520717 B CN117520717 B CN 117520717B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- self
- cathode
- humidification
- galvanic pile
- pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04992—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the implementation of mathematical or computational algorithms, e.g. feedback control loops, fuzzy logic, neural networks or artificial intelligence
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质。该电堆自增湿效果的评价方法，包括：获取电堆的自增湿因子的计算参数，该计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；根据该自增湿因子，评价该电堆自增湿效果。本申请的技术方案通过计算方式即可获取电堆的自增湿因子，并通过该自增湿因子判断电堆的自增湿效果。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
燃料电池电堆采用自增湿设计是可以提升燃料电池电堆和系统的可搭载性，同时减少系统的整体体积。燃料电池电堆在适当湿度下能够以较好的状态工作并输出电能。适当的湿度能够使得质子交换膜的含水量保持在合适的湿度区间，从而提升燃料电池电堆的发电效率并延长寿命。
考虑到当前氢循环架构下电堆的真实运行条件是一个系统性的问题，电堆的零部件选型以及操作条件会影响电堆的水管理，同时系统循环也会导致电堆的操作条件发生变化，单纯的电堆测试台测试结果很难描述真实的电堆循环运行工况。增加阳极气量会导致阳极氢循环中的总水量增加，能够一定程度上弥补无增湿器条件下过低的湿度条件，但是在电堆测试台上，由于更大的阳极计量比导致阳极出口的排水量增加，反而会导致整体湿度偏低和阻抗偏高。这些问题会导致在进行阳极操作条件的优化的过程中，电堆测试台的测试结果并不能表征真实的电堆自增湿效果。如何妥善的解决上述问题，就成为了业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质，用以便捷高效的通过计算的方式获得自增湿因子，从而通过该自增湿因子判断电堆自增湿效果。
根据本发明的第一方面，提供一种电堆自增湿效果的评价方法，该评价方法包括：
获取电堆的自增湿因子的计算参数，所述计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果。
在一个实施例中，还包括：
获取电堆的自增湿因子的计算参数之前，布置露点传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；布置温度传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；布置压力传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口。
在一个实施例中，还包括：
根据预设的电堆电流和电堆片数计算电堆总产水量，公式如下：
其中，表示电堆总产水量，/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，/>是法拉第常数。
在一个实施例中，还包括：
通过设置在阴极入口的露点传感器获取阴极入口露点，通过设置在阴极入口的压力传感器获取阴极入口压力，获取预设的阴极计量比、电堆电流和电堆片数，计算电堆阴极入口水量，公式组如下；
其中，表示电堆阴极入口水量，/>表示电堆阴极入口的水蒸气分压，/>表示电堆阴极入口的水蒸气占总气体的比值，/>表示电堆总的进堆空气气量，/>表示阴极计量比，/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，表示阴极入口露点，/>表示阴极入口压力。
在一个实施例中，还包括：
根据压力传感器获取到的阴极出口压力和露点传感器获取到的阴极出口露点，计算阴极出口水量，公式组如下：
其中，表示阴极出口水量，/>表示电堆的阴极反应消耗气体量，/>表示电堆总的出堆空气气量，/>表示电堆阴极出口的水蒸气占总气体的比值，/>表示阴极出口的水蒸气分压，/>表示阴极出口压力，/>表示阴极出口露点。
在一个实施例中，所述根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子，包括：
根据所述阴极出口水量、所述阴极入口水量和所述电堆总产水量，分析得到自增湿因子，公式组如下：
其中，表示自增湿因子，/>表示电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，/>表示电堆总产水量，/>表示电堆阴极出口和入口的水蒸气差值。
根据本发明的第二方面，提供一种电堆自增湿效果的评价装置，包括：
获取模块，用于获取电堆的自增湿因子的计算参数，所述计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
分析模块，用于根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
评价模块，用于根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果。
根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
处理器执行计算机程序指令时实现上述的任一种电堆自增湿效果的评价方法。
根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现上述的任一种电堆自增湿效果的评价方法。
综上所述，本发明提供一种电堆自增湿效果的评价方法及装置，该方法包括：获取电堆的自增湿因子的计算参数，所述计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果。本申请的技术方案通过计算方式即可获取电堆的自增湿因子，并通过该自增湿因子判断电堆的自增湿效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的一种电堆自增湿效果的评价方法的流程图；
图2为本发明的实施例提供的另一种电堆自增湿效果的评价方法的流程图；
图3为本发明的实施例提供的一种电堆自增湿效果的评价装置的结构图；
图4为本发明的实施例提供的一种电子设备的结构图；
图5为本发明的实施例提供的电堆的测试布置的示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请通过使增加自增湿因子来实现对电堆自增湿效果的评价。自增湿效果的评价所使用的传统技术方案是通过增加电堆测试台阳极循环软硬件，进而通过新增的循环路模拟系统工况来实现的。该传统技术方案涉及到了对电堆测试台的台架进行改造，增加了系统零部件来进行一同测试，故台架建立和标定就会变得较为复杂。还有，该传统技术方案中阳极循环的建立涉及到系统辅助设备（BOP，balance of plant）的选型，大部分电堆开发工作开启在系统BOP选型之前，所以客户应用的时候大概率会更换测试时使用的BOP的零部件，导致实验得到的评价与客户使用的实际情况不符。除此之外，电堆的运行状态受到阴阳极影响均很大，电堆测试台的阴阳极与客户的不一致，也会导致电堆的自增湿效果存在较大差异。
如图1所示，本发明提供了一种电堆自增湿效果的评价方法，该评价方法包括：
在步骤S11中，获取电堆的自增湿因子的计算参数，该计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
在步骤S12中，根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
在步骤S13中，根据该自增湿因子，评价该电堆自增湿效果。
在一个实施例中，整体的技术方案是通过电堆的测试台的各种测试结果进行综合分析计算，获得电堆的自增湿因子。基于该自增湿因子来评价电堆的自增湿效果。本申请可以直接通过测试得到数据有阴极入口露点，其符号为ARH_in，由电堆阴极入口分配歧管处露点传感器测得；阴极出口露点，其符号为ARH_out，由电堆阴极出口分配歧管处露点传感器测得；阴极入口温度，其符号为ATE_in，由电堆阴极入口分配歧管处温度传感器测得；阴极出口温度，其符号为ATE_out，由电堆阴极出口分配歧管处温度传感器测得；阴极入口压力，其符号为APT_in，由电堆阴极入口分配歧管处压力传感器测得；阴极出口压力，其符号为APT_out，由电堆阴极出口分配歧管处压力传感器测得。其中，具体布置的传感器如下表1所示。
表1
本实施例中以水的物质量守恒为基础进行考虑。由于无法赋予阳极真实的出入口限定条件，故将阳极设为一个黑盒，通过阴极的信息进行反推阳极的信息。阴极出入口水量的差值与电堆总产水量的比例越大，证明更多的水被阴极带走，即自增湿效果较差；阴极出入口水量的差值与电堆总产水量的比例越小，证明更多的水被膜吸收或者传输到了阳极，即自增湿效果较好。
自增湿因子的计算公式通过以下的公式推到得出，其中，阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量是三个重要的参数。
根据预设的电堆电流和电堆片数计算电堆总产水量，公式1如下：
其中，表示电堆总产水量，/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，/>是法拉第常数。由此可以见，电堆总产水量由电堆电流和电堆片数相关。
通过设置在阴极入口的露点传感器获取阴极入口露点，通过设置在阴极入口的压力传感器获取阴极入口压力，获取预设的阴极计量比、电堆电流和电堆片数，计算电堆阴极入口水量，公式组如下；
其中，表示电堆阴极入口水量，该电堆阴极入口水量的单位是摩尔mol，使用摩尔量来表示水量，即电堆阴极入口的水蒸气摩尔量。/>表示电堆阴极入口的水蒸气分压，即水蒸气占比对应的压力。/>表示电堆阴极入口的水蒸气占总气体的比值。/>表示电堆总的进堆空气气量，该电堆总的进堆空气气量由阴极计量比、电堆电流和电堆片数相关的。/>表示阴极计量比，该阴极计量比代表阴极进堆氧气气量与当前电流条件下消耗氧气气量的比例。/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，表示阴极入口露点，/>表示阴极入口压力。
根据压力传感器获取到的阴极出口压力和露点传感器获取到的阴极出口露点，计算阴极出口水量，公式组如下：
其中，表示阴极出口水量，/>表示电堆的阴极反应消耗气体量，该阴极出口水量的单位是摩尔mol，即电堆阴极出口水蒸气摩尔量来表示阴极出口水量。/>表示电堆总的出堆空气气量，为进气空气量减去反应气体量。/>表示电堆阴极出口的水蒸气占总气体的比值。/>表示阴极出口的水蒸气分压，即水蒸气占比对应的压力。/>表示阴极出口压力，/>表示阴极出口露点。
该根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子，包括：
根据该阴极出口水量、该阴极入口水量和该电堆总产水量，分析得到自增湿因子，公式组如下：
其中，表示自增湿因子。/>表示电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量。/>表示电堆总产水量。/>表示电堆阴极出口和入口的水蒸气差值。
将上述的公式1-12代入到公式13中，最后可得公式14，公式14如下：
当时，即堆阴极侧水没有补充入电芯或者阳极侧，水被阴极带走了，即表示电堆没有自增湿能力；当/>时，堆阴极侧水存在补充入电芯或者阳极侧的水量，水被膜吸收或者传输到了阳极，即自增湿效果较好，且自增湿因子值越大，电堆更加湿润，自增湿效果越好。
在一个实施例中，如图2所示，获取电堆的自增湿因子的计算参数之前，还包括如下步骤S21-S23：
在步骤S21中，布置露点传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；
在步骤S22中，布置温度传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；
在步骤S23中，布置压力传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口。
在一个实施例中，相比于常规的电堆测试台的测试装置，本实施例增加了布置露点传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口，本实施例中的测试台的布置如图5所示。由于采用了露点传感器，可以获得阴极入口露点的数据和阴极出口露点的数据，从而可以使得公式4和公式8可完成计算。当然，本实施例中也布置温度传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；布置压力传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口。
在一个实施例中，图3是根据一示例性实施例示出的一种电堆自增湿效果的评价装置框图。如图3示，该评价装置包括获取模块31、分析模块32和评价模块33。
该获取模块31，用于获取电堆的自增湿因子的计算参数，该计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
该分析模块32，用于根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
该评价模块33，用于根据该自增湿因子，评价该电堆自增湿效果。
该一种电堆自增湿效果的评价装置框图所包含的该获取模块31、该分析模块32和该评价模块33被控制执行上述任一实施例中所阐述的电堆自增湿效果的评价方法。
如图4所示，本发明提供了一种电子设备400，电子设备包括：处理器401以及存储有计算机程序指令的存储器402；
处理器401执行计算机程序指令时获取电堆的自增湿因子的计算参数，该计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；根据该自增湿因子，评价该电堆自增湿效果。
本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时获取电堆的自增湿因子的计算参数，该计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；根据该电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；根据该自增湿因子，评价该电堆自增湿效果。
应理解，本文中前述关于本发明的方法所描述的具体特征、操作和细节也可类似地应用于本发明的装置和系统，或者，反之亦然。另外，上文描述的本发明的方法的每个步骤可由本发明的装置或系统的相应部件或单元执行。
应理解，本发明的装置的各个模块/单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。各模块/单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于处理器，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行各模块/单元的操作。各模块/单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个模块/单元可实现为单个部件或模块。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，存储器上存储有可由处理器执行的计算机指令，计算机指令在由处理器执行时指示处理器执行本发明的实施例的方法的各步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。
本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例的方法的步骤被执行。在一个实施例中，计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。
本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器（RAM）、外部高速缓冲存储器等。
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电堆自增湿效果的评价方法，其特征在于，包括：
获取电堆的自增湿因子的计算参数，所述计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果；
所述根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子，包括：
根据所述电堆总产水量和电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，分析得到自增湿因子，公式如下：
其中，表示自增湿因子，/>表示电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，/>表示电堆总产水量；
所述根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果，包括：
当自增湿因子小于等于零时，所述电堆不具备自增湿能力；
当自增湿因子大于零时，所述电堆具备自增湿能力，且自增湿因子值越大，所述电堆的自增湿能力越强。
2.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，还包括：
获取电堆的自增湿因子的计算参数之前，布置露点传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；
布置温度传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口；
布置压力传感器于电堆的阴极出口、阴极入口、阳极出口和阳极入口。
3.如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，还包括：
根据预设的电堆电流和电堆片数计算电堆总产水量，公式如下：
其中，表示电堆总产水量，/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，/>是法拉第常数。
4.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，还包括：
通过设置在阴极入口的露点传感器获取阴极入口露点，通过设置在阴极入口的压力传感器获取阴极入口压力，获取预设的阴极计量比、电堆电流和电堆片数，计算电堆阴极入口水量，公式组如下；
其中，表示电堆阴极入口水量，/>表示电堆阴极入口的水蒸气分压，/>表示电堆阴极入口的水蒸气占总气体的比值，/>表示电堆总的进堆空气气量，/>表示阴极计量比，/>表示电堆电流，/>表示电堆片数，/>表示阴极入口露点，/>表示阴极入口压力。
5.如权利要求4所述的评价方法，其特征在于，还包括：
根据压力传感器获取到的阴极出口压力和露点传感器获取到的阴极出口露点，计算阴极出口水量，公式组如下：
其中，表示阴极出口水量，/>表示电堆阴极反应消耗气体量，/>表示电堆总的出堆空气气量，/>表示电堆阴极出口的水蒸气占总气体的比值，/>表示阴极出口的水蒸气分压，/>表示阴极出口压力，表示阴极出口露点。
6.如权利要求5所述的评价方法，其特征在于，所述根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，包括：
根据所述阴极出口水量、所述阴极入口水量和所述电堆总产水量，分析得到电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，公式组如下：
其中，表示电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，/>表示电堆总产水量，/>表示电堆阴极出口和入口的水蒸气差值。
7.一种电堆自增湿效果的评价装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电堆的自增湿因子的计算参数，所述计算参数包括阴极出口水量、阴极入口水量和电堆总产水量；
分析模块，用于根据所述电堆的自增湿因子的计算参数，分析得到自增湿因子；
评价模块，用于根据所述自增湿因子，评价所述电堆自增湿效果；
所述分析模块，还用于根据所述电堆总产水量和电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，分析得到自增湿因子，公式如下：
其中，表示自增湿因子，/>表示电堆阴极侧水补充入电芯或者阳极侧的水量，/>表示电堆总产水量；
所述评价模块，还用于当自增湿因子小于等于零时，所述电堆不具备自增湿能力；当自增湿因子大于零时，所述电堆具备自增湿能力，且自增湿因子值越大，所述电堆的自增湿能力越强。
8.如权利要求7所述的评价装置，其特征在于：所述获取模块、所述分析模块和所述评价模块被控制执行权利要求1-6任一项所述的评价方法。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
通信接口，处理器，存储器；
其中，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令当被所述处理器执行时使得所述计算设备实现权利要求1至6任一所述的评价方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机实现权利要求1至6任一所述的评价方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410016723.4A CN117520717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410016723.4A CN117520717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117520717A CN117520717A (zh) | 2024-02-06 |
| CN117520717B true CN117520717B (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=89742342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410016723.4A Active CN117520717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117520717B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115425257A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种自调节紧凑型质子交换膜燃料电池的自增湿装置 |
| CN117039071A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-10 | 成都亿华通动力科技有限公司 | 燃料电池电堆系统的前置工况影响恢复方法及存储介质 |
| CN117199437A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种提高燃料电池性能的自增湿系统 |
-
2024
- 2024-01-05 CN CN202410016723.4A patent/CN117520717B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115425257A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种自调节紧凑型质子交换膜燃料电池的自增湿装置 |
| CN117039071A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-10 | 成都亿华通动力科技有限公司 | 燃料电池电堆系统的前置工况影响恢复方法及存储介质 |
| CN117199437A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种提高燃料电池性能的自增湿系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117520717A (zh) | 2024-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Global parameters sensitivity analysis and development of a two-dimensional real-time model of proton-exchange-membrane fuel cells | |
| CN109841879B (zh) | 燃料电池水含量估计系统、方法、计算机设备及存储介质 | |
| Yuan et al. | Quantitative analysis of internal polarization dynamics for polymer electrolyte membrane fuel cell by distribution of relaxation times of impedance | |
| Yuan et al. | A novel model-based internal state observer of a fuel cell system for electric vehicles using improved Kalman filter approach | |
| Zhao et al. | Study on voltage clamping and self-humidification effects of pem fuel cell system with dual recirculation based on orthogonal test method | |
| Sheng et al. | Energy management strategy based on health state for a PEMFC/Lithium-ion batteries hybrid power system | |
| CN111952643B (zh) | 一种阳极入口湿度的控制方法及相关装置 | |
| CN112289385B (zh) | 大功率质子交换膜燃料电池电堆电化学阻抗谱预测方法 | |
| CN114824373B (zh) | 一种仿真试验联合的燃料电池性能优化方法、装置及设备 | |
| CN115935659A (zh) | 一种燃料电池电堆寿命预测方法、系统及电子设备 | |
| Hosseinzadeh et al. | Development and validation of a simple analytical model of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) in a fork-lift truck power system | |
| CN112510229A (zh) | 一种燃料电池系统、及其氢气计量比的计算方法及装置 | |
| Shen et al. | Two parameters identification for polarization curve fitting of PEMFC based on genetic algorithm | |
| Yuan et al. | Advanced online broadband impedance spectrum acquisition of fuel cells by S-transform | |
| CN113991149B (zh) | 燃料电池电堆进气温度测试方法、装置及存储介质 | |
| Zhao et al. | Inconsistency evaluation of vehicle-oriented fuel cell stacks based on electrochemical impedance under dynamic operating conditions | |
| Niu et al. | Purge strategy analysis of proton exchange membrane fuel cells based on experiments and comprehensive evaluation method | |
| CN117520717B (zh) | 电堆自增湿效果的评价方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN114171760A (zh) | 结合仿真模型的燃料电池测试方法 | |
| CN114649550A (zh) | 燃料电池寿命预测方法、燃料电池系统、车辆和存储介质 | |
| Jia et al. | Study on relationship between low-frequency impedance and internal states of polymer electrolyte membrane fuel cell based on mass transfer and impedance model | |
| Chang et al. | The optimal performance estimation for an unknown PEMFC based on the Taguchi method and a generic numerical PEMFC model | |
| CN115882016A (zh) | 质子交换膜燃料电池膜水含量分布的估计方法 | |
| Wu et al. | Methods for estimating the accumulated nitrogen concentration in anode of proton exchange membrane fuel cell stacks based on back propagation neural network | |
| Khan et al. | Effect of ambient conditions on water management and faults in PEMFC systems: A Review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |