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公开(公告)号:CN117538788A
公开(公告)日:2024-02-09
申请号:CN202311660550.1
申请日:2023-12-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/392 , G01R31/367 , G01R31/378 , G01R31/389
Abstract: 本发明公开一种基于电化学阻抗谱的燃料电池动态性能衰减分析方法,考虑低频感性过程的阻抗谱等效电路的建立和拟合过程,包括:通过弛豫时间分布建立考虑低频感性过程阻抗谱等效电路模型,通过弛豫时间分布峰中的负峰面积确定感性部分电路拟合初值的方法;利用离聚物水合作用对动态响应的影响的量化方法,氧化铂对动态响应的影响的量化指标与计算方法;最终得到膜电阻、质子传输电阻及氧化铂对动态性能衰减的分析结果。本发明用于动态性能衰减行为分析,以弥补现有技术对动态响应进行分析的不足,主要基于电化学阻抗谱设别内部膜电阻和质子传输电阻与电流密度的关系,量化离聚物水合作用与铂催化剂氧化对电压动态响应的影响。
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公开(公告)号:CN115882016A
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202211328530.X
申请日:2022-10-26
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04298 , H01M8/0432 , H01M8/04537
Abstract: 本发明公开了质子交换膜燃料电池膜水含量分布的估计方法,包括以下步骤:步骤一、连接实验设备:单片燃料电池、具有温度、电流密度测量所需的多传感器PCB板和燃料电池测试平台通过连接线连接在一起;步骤二、预热燃料电池:将燃料电池预热至测试所需的温度;本发明通过记录电压电流、电流密度温度数据分析对PCB板测量数据的不同维度,采用插值算法将测量数据扩展至数据维度相同,以便于平面内相同位置处的数据一一对应;根据燃料电池输出电压表达式各损耗与温度、电流密度的关系计算平面内各位置处的欧姆损耗,并通过其与膜水含量的关系表达式,得到燃料电池平面内水含量的分布特征。
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公开(公告)号:CN116799256A
公开(公告)日:2023-09-22
申请号:CN202310692360.1
申请日:2023-06-12
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04298 , H01M8/04992 , G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/04 , G06F119/08 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了基于多物理场模型的水冷型燃料电池参数分布的分析方法,包括以下步骤:步骤一,建立燃料电池多物理场模型;步骤二,计算模型涉及到的等效系数;步骤三,确定边界条件约束;步骤四,模型的迭代计算;本发明结合实际的燃料电池操作条件、几何参数等,实现了跨膜方向上燃料电池内部水热参数的分布特性估计,解决了实验测试困难的问题;本发明提出了膜电极膜水含量、温度的计算及其分布的均匀性指标,为实现燃料电池在高效输出的同时并具有良好的使用寿命提供了理论依据;本发明考虑了燃料电池间性能的不一致性,分析了跨膜方向上物理参数的分布特征差异,并通过模型的方法研究了不同电池间参数的分布特性,明晰不一致性产生的机理及机理产生原因。
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公开(公告)号:CN115763902A
公开(公告)日:2023-03-07
申请号:CN202211286474.8
申请日:2022-10-20
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04664 , H01M8/04992 , H01M8/04537 , H01M8/04298
Abstract: 本发明公开了基于流体网络模型分析燃料电池堆内压力异常的分析方法,包括以下步骤:步骤一、根据伯努利方程计算反应物流体在管道内的压力降;步骤二、对燃料电池流场内的沿程损失进行修正,本发明根据不同的电池间存在着一定的差异性,通过本技术能够更准确的描述燃料电池堆内电池的性能,从而更精准的用于燃料电池堆的寿命预测,保证其安全、稳定、可靠的长期运行;本发明针对了燃料电池堆内的异常或故障状态进行分析,本发明针对电池的压力异常问题,基于燃料电池堆内流体分布不一致性探究堆内压力异常程度、压力异常电池数量、压力异常电池位置对燃料电池堆整体及堆内单片带来的性能及流体分布的影响。
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公开(公告)号:CN113555593B
公开(公告)日:2022-06-07
申请号:CN202110627333.7
申请日:2021-06-04
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04298
Abstract: 本发明提供基于物理场分布非均匀性的质子交换膜燃料电池运行方法,包括以下步骤:建立实验模型;对实验模型进行极化曲线测试;调整操作条件;绘制极化曲线与功率曲线;建立相应的数值矩阵;将物理场分布进行数值表示,得出PEMFC非均匀性的大小;在不同操作条件下,绘制在同一坐标系下PEMFC温度分布、电流密度分布非均匀性关于电流密度的关系图;绘制关于电流密度非均匀性与PEMFC输出功率的曲线,温度非均匀性与PEMFC输出功率的曲线;提取相应的特征表达式计算出PEMFC输出功率;对比传统的极化/功率曲线与非均匀性PEMFC输出功率的曲线,以及计算出的PEMFC输出功率,即可得出不同电流密度下的最佳运行温度。
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公开(公告)号:CN109342964A
公开(公告)日:2019-02-15
申请号:CN201811493110.0
申请日:2018-12-07
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/389 , G01R31/378 , G01R31/392
Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池电堆健康状态的分析方法,包括步骤:利用燃料电池测试平台和EIS测试台对质子交换膜燃料电池电堆进行输出性能的测试和阻抗谱的测试;通过阻抗谱测试得到的阻抗谱实验曲线拟合质子交换膜燃料电池等效电路,利用拟合软件,由等效电路得到质子交换膜燃料电池的阻抗谱拟合曲线;通过阻抗谱的实验曲线和拟合曲线,结合燃料电池电堆的输出性能,得到质子交换膜燃料电池电堆的运行状态态。本发明对燃料电池电堆的运行状态进行诊断与对其健康状态进行有效的管理,确保质子交换膜燃料电池安全可靠的运行,降低电池的运行维护成本、增进电池的健康运行,延长使用寿命。
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公开(公告)号:CN115763902B
公开(公告)日:2024-11-15
申请号:CN202211286474.8
申请日:2022-10-20
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04664 , H01M8/04992 , H01M8/04537 , H01M8/04298
Abstract: 本发明公开了基于流体网络模型分析燃料电池堆内压力异常的分析方法,包括以下步骤:步骤一、根据伯努利方程计算反应物流体在管道内的压力降;步骤二、对燃料电池流场内的沿程损失进行修正,本发明根据不同的电池间存在着一定的差异性,通过本技术能够更准确的描述燃料电池堆内电池的性能,从而更精准的用于燃料电池堆的寿命预测,保证其安全、稳定、可靠的长期运行;本发明针对了燃料电池堆内的异常或故障状态进行分析,本发明针对电池的压力异常问题,基于燃料电池堆内流体分布不一致性探究堆内压力异常程度、压力异常电池数量、压力异常电池位置对燃料电池堆整体及堆内单片带来的性能及流体分布的影响。
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公开(公告)号:CN117949849A
公开(公告)日:2024-04-30
申请号:CN202410034510.4
申请日:2024-01-10
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/392 , G01R31/396 , G01R31/378 , G01R31/367 , G01R31/382
Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池衰退预测的方法,基于Gini Gamma相关系数和改进的沙猫群LSTM算法结合的衰退预测模型,以相对电压损耗率作为动态的健康指标,以弥补现有质子交换膜燃料电池衰退预测算法的不足,实现对质子交换膜燃料电池衰退进行精准快速预测。本发明对不同负载电流对应的电压进行处理,通过计算相对电压损耗率,得到动态工况的健康指标,具有更高的准确性。本发明采用更适合处理非线性系统相关性的Gini Gamma相关系数来提取。本发明在传统沙猫群算法基础上增加了莱维飞行算法来优化LSTM,莱维飞行算法动机在于其能够有效扩展搜索空间,避免传统沙猫群算法陷入局部最优,能够对质子交换膜燃料电池衰退进行精准预测。
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公开(公告)号:CN113555593A
公开(公告)日:2021-10-26
申请号:CN202110627333.7
申请日:2021-06-04
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04298
Abstract: 本发明提供基于物理场分布非均匀性的质子交换膜燃料电池运行方法,包括以下步骤:建立实验模型;对实验模型进行极化曲线测试;调整操作条件;绘制极化曲线与功率曲线;建立相应的数值矩阵;将物理场分布进行数值表示,得出PEMFC非均匀性的大小;在不同操作条件下,绘制在同一坐标系下PEMFC温度分布、电流密度分布非均匀性关于电流密度的关系图;绘制关于电流密度非均匀性与PEMFC输出功率的曲线,温度非均匀性与PEMFC输出功率的曲线;提取相应的特征表达式计算出PEMFC输出功率;对比传统的极化/功率曲线与非均匀性PEMFC输出功率的曲线,以及计算出的PEMFC输出功率,即可得出不同电流密度下的最佳运行温度。
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公开(公告)号:CN115882016B
公开(公告)日:2024-11-15
申请号:CN202211328530.X
申请日:2022-10-26
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04298 , H01M8/0432 , H01M8/04537
Abstract: 本发明公开了质子交换膜燃料电池膜水含量分布的估计方法,包括以下步骤:步骤一、连接实验设备:单片燃料电池、具有温度、电流密度测量所需的多传感器PCB板和燃料电池测试平台通过连接线连接在一起;步骤二、预热燃料电池:将燃料电池预热至测试所需的温度;本发明通过记录电压电流、电流密度温度数据分析对PCB板测量数据的不同维度,采用插值算法将测量数据扩展至数据维度相同,以便于平面内相同位置处的数据一一对应;根据燃料电池输出电压表达式各损耗与温度、电流密度的关系计算平面内各位置处的欧姆损耗,并通过其与膜水含量的关系表达式,得到燃料电池平面内水含量的分布特征。
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