一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法技术

本发明专利技术公开了一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法。该方法以负载功率变动幅度及变化次数对燃料电池的影响为切入点，先对负载功率变动幅度及次数对燃料电池寿命的影响进行实验测试，在测试的基础上找出该影响因素对燃料电池寿命的关系。然后利用实时雨流计数法，在燃料电池运行的过程中，利用传感器不断对燃料电池功率变化幅度及次数进行统计，实时分析统计的数据，结合之前的实验测试结果，从而实现燃料电池的剩余寿命进行预测。该方法测试方法简单，可方便的用于燃料电池剩余寿命的预测。

A method for predicting residual life of fuel cells by statistical load power variation

The invention discloses a method for predicting the residual life of a fuel cell by statistical load power variation. This method takes the load amplitude and variation of power frequency on the effect of fuel cell as the starting point, the first test of the effect of load power fluctuation and frequency on the service life of the fuel cell, to find out the influence factors on the basis of tests on the relationship between the service life of fuel cell. Then the real-time rain flow counting method, in the process of fuel cell operation, using sensors continuously carries on the statistics to the change of amplitude and frequency of the fuel cell power, real-time analysis of statistical data, combined with the previous experimental results, for the remaining life prediction in order to achieve fuel cell. The method is simple and can be used to predict the remaining life of fuel cell.

【技术实现步骤摘要】
一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法
本专利技术涉及一种预测燃料电池剩余寿命的方法，尤其涉及一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法，属于燃料电池

技术介绍
随着环境污染和能源危机的加剧，传统内燃机汽车暴露出越来越多的弊端。新能源汽车，如纯电动汽车、氢燃料电池电动车等成为当前各大国家的研究热点。其中，氢燃料电池电动车相比纯电动汽车，具有能量转化效率高、完全零排放、过载能力强等优点，因此其成为继纯电动汽车之后汽车领域的又一热门选择。氢燃料电池作为一种新型的能源系统，是一种可以将化学能转化为电能的能源装置，具有结构简单，噪音低等优点，但制作成本和使用成本较高是其一大缺点，因此，寿命研究成为燃料电池研究的一个核心课题，燃料电池使用寿命的长短直接关系到其商业化的发展。对燃料电池寿命研究的一个重要方面就是对燃料电池剩余寿命进行预测，从而分析燃料电池寿命受实际工况的影响程度，从而得到燃料电池剩余寿命的预测值，并且能够实现对燃料电池使用的优化，燃料电池的制造也具有重要的意义。燃料电池作为一个能量源，相比于蓄电池、超级电容，其功率变化特性较弱，没有办法在很短的时间内很好地应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法，该方法是将实时雨流计数法与燃料电池寿命预测相结合，该方法基于疲劳寿命预测系统实现，该系统的传感器模块、信号采集系统、滤波模块与信号采集系统顺次连接，用以对采集信号中的无效波进行有效滤波；雨流计数模块与滤波模块连接，用以对采集的有效信号进行循环提取与计数，输出当前统计次数，并计算出当前寿命损耗；以燃料电池的开路电压为评价指标；其特征在于：该方法的包括以下步骤：首先，完好的燃料电池的开路电压为U0，燃料电池寿命终止时燃料电池的电压为U1，当燃料电池由开路电压U0开始工作到开路电压为U1时，则确定燃料电池寿命终止；基于燃料电池寿命终止的过程，确定燃料电...

【技术特征摘要】
1.一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿命的方法，该方法是将实时雨流计数法与燃料电池寿命预测相结合，该方法基于疲劳寿命预测系统实现，该系统的传感器模块、信号采集系统、滤波模块与信号采集系统顺次连接，用以对采集信号中的无效波进行有效滤波；雨流计数模块与滤波模块连接，用以对采集的有效信号进行循环提取与计数，输出当前统计次数，并计算出当前寿命损耗；以燃料电池的开路电压为评价指标；其特征在于：该方法的包括以下步骤：首先，完好的燃料电池的开路电压为U0，燃料电池寿命终止时燃料电池的电压为U1，当燃料电池由开路电压U0开始工作到开路电压为U1时，则确定燃料电池寿命终止；基于燃料电池寿命终止的过程，确定燃料电池的功率变化Pi与使用寿命Ni的关系曲线，Pi为燃料电池输出功率变化；燃料电池的输出电流的额定值为1kW，则此时需要测试的燃料电池的功率变化Pi为0W、200W、400W、600W、800W和1kW，Ni表示对应的放电功率幅值变化下的最大使用次数，根据绘制的曲线图得到Ni与Pi之间的函数关系；i表示功率变动事件的次数；然后，针对选定的燃料电池，采用实时雨流计数法对实际运行中的燃料电池变化次数n与功率变化幅值Pi进行顺序统计，得到燃料电池在不同功率变化下真实的变化次数n(Pi)；最后，根据不同放电电流变化幅值Pi与使用寿命Ni的关系曲线，以及用实时雨流计数法得到的数据先求出不同功率变动下的寿命损耗，根据所得数据求出燃料电池的剩余使用寿命。2.根据权利要求1所述的一种统计负载功率变化预测燃料电池剩余寿...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾洋，徐鸿飞，刘世奇，高金雨，张苏绪，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11