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公开(公告)号：CN114976387A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210690787.3
申请日：2022-06-17
Applicant: 中国计量大学
IPC: H01M12/06
Abstract: 本发明提出了一种铝空气电池输出性能寻优方法，针对V‑I特性曲线法的不足，考虑到总内阻能间接反应输出性能，故以总内阻最小为寻优目标；首先建立直流内阻特性模型；然后通过仿真和实验确定模型仿真参数；再然后结合输出性能受操作条件影响的一般规律，对操作条件进行仿真边界划定；再用粒子群算法寻找选定电流密度下铝空气电池的最优操作条件，得到每个选定电流密度下的最优温度和最优电解液浓度；最后拟合最优操作条件与电流密度之间的数学关系，得到任意电流密度下的最优操作条件计算公式；此方法为热管理系统和电解液循环系统提供了控制指标，具有一定的应用范围和实用效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113611900A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110755970.2
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: H01M8/04664 , H01M8/04298
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池的膜干故障诊断方法,包括：本发明基于燃料电池内阻模型和数据驱动的方法来诊断故障。利用EIS法，选取电化学阻抗仪某个频率(20kHz)对应的实部与虚部值，可求解出电池的欧姆内阻Rm。通过电流表和堆内热电偶可测出此时电路的电流i和堆内温度Tstack，计算出电堆膜含水量λm。同时将模型中三个参数作为特征数据，通过已知分类400组训练集数据运用R软件构建可用的支持向量机分类器，再采集未知状态的燃料电池的三个特征数据，代入分类器中判断燃料电池是否处于膜干故障状态。该方法不用测量整条奈奎斯特曲线，也不用测量整条U‑I曲线，更具有实用价值，体现了对故障诊断的及时性和智能性，有较好的工程应用前景。
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公开(公告)号：CN113363513B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110709847.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国计量大学
IPC: H01M4/90 , G06F30/20 , H01M4/88 , H01M12/06 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明提出了一种铝空气电池电解液浓度控制与优化方法，针对传统放电实验优化电解液浓度方法的不足，考虑到总内阻是影响输出性能的根本原因，故选择电池总内阻最小作为输出性能优化的指标；首先从机理上分析电解液浓度对总内阻的影响规律，建立直流内阻特性模型；再利用直流内阻模型计算得到若干电解液浓度下电池以任意电流密度工作时的总内阻，绘制最小R‑i曲线，得到任意电流密度对应的最优电解液浓度；最后计算氢氧根消耗速率和电解液循环时间，并通过电解液循环系统控制电池电解液浓度；此方法能有效控制铝空气电池电解液浓度始终保持在较优范围，从而提高铝空气电池能量利用效率，具有一定的应用范围和实用效果。
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公开(公告)号：CN115017855A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210661153.5
申请日：2022-06-13
Applicant: 中国计量大学
IPC: G06F30/373 , G06F30/367 , H01M12/06 , G06F119/06
Abstract: 本发明提出了一种基于频率正割角的铝空气电池输出性能优化方法，包括：交流阻抗模型，得到三个点频率，通过仿真找到一条最优U‑I曲线，在此U‑I曲线对应操作条件下建立输出功率和电流密度的关系，使用数学方法计算在最大功率点处的电流密度iu，最优频率正割角a1u，a2u，以此为优化指标调节电池电流密度为iu，在任意一组操作条件下向电池发射三个分别为最高频率，f1u和f2u的交流信号，通过检测电池阻抗信号并计算正割角a1，a2，不停调节操作条件，使a1，a2不断趋近于a1u，a2u，使得铝空气电池以最大功率运行，输出性能得到优化，本专利所述正割角法应用于二阶系统，与传统的EIS法相比操作方法更简单，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN114583219A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210236433.1
申请日：2022-03-11
Applicant: 中国计量大学
IPC: H01M8/04664 , H01M8/04992
Abstract: 一种质子交换膜燃料电池的水淹故障诊断方法。包括：本发明是基于模型和数据驱动(BP神经网络)相结合的故障诊断方法。首先通过分析质子交换膜燃料电池的内部机理，结合U‑I特性曲线，建立质子交换膜燃料电池的内阻特性模型。结合内阻特性模型，分析电堆水淹故障的原理和表现，选定模型中4个变量作为水淹故障诊断的特征量，通过已知分类10000组训练集数据运用R软件构建可用的BP神经网络分类器，最后采集未知状态的燃料电池的4个特征数据，归一化后代入分类器中判断燃料电堆是否处于水淹故障状态和若处于水淹故障时水淹故障的程度。该方法能有效提高燃料电池故障诊断的效率和准确率，具有良好的工程经济性和应用前景。
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公开(公告)号：CN113363513A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110709847.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国计量大学
IPC: H01M4/90 , G06F30/20 , H01M4/88 , H01M12/06 , G06F113/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明提出了一种铝空气电池电解液浓度控制与优化方法，针对传统放电实验优化电解液浓度方法的不足，考虑到总内阻是影响输出性能的根本原因，故选择电池总内阻最小作为输出性能优化的指标；首先从机理上分析电解液浓度对总内阻的影响规律，建立直流内阻特性模型；再利用直流内阻模型计算得到若干电解液浓度下电池以任意电流密度工作时的总内阻，绘制最小R‑i曲线，得到任意电流密度对应的最优电解液浓度；最后计算氢氧根消耗速率和电解液循环时间，并通过电解液循环系统控制电池电解液浓度；此方法能有效控制铝空气电池电解液浓度始终保持在较优范围，从而提高铝空气电池能量利用效率，具有一定的应用范围和实用效果。
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