一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法技术

一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法，包括：建立极化内阻、浓差内阻、极化内阻与电流密度之间的经验模型，这是基于模型求解的极化内阻分离方法的基础和前提；在活化段，实测的极化内阻与真实的活化内阻近似相等；在浓差段，实测的极化内阻与真实的浓差内阻近似相等为依据，将优化的参数结合到建立的模型中，引入修正系数，完成活化内阻和浓差内阻从极化内阻中的分离；这种极化内阻分离方法既考虑了活化内阻和浓差内阻随电流密度存在的规律性变化趋势，又考虑到了极化内阻与活化内阻和浓差内阻之间的特性规律和关系，是有效可行的。

A method for separating polarization resistance of fuel cell based on model solving

A method of polarization internal resistance separation for fuel cell based on model solution, including the establishment of an empirical model between polarization internal resistance, concentration internal resistance, polarization internal resistance and current density, is the basis and premise of the polarization internal resistance separation method based on model solution, and the measured polarization internal resistance and real activation internal resistance are near in the activation section. In the concentration difference section, the measured polarization internal resistance is approximately equal to the actual concentration resistance, and the optimized parameters are combined into the established model, and the correction coefficient is introduced to complete the separation of the activation internal resistance and the internal resistance of the concentration difference from the polarization internal resistance. The polarization internal resistance separation method considers both the activation internal resistance and the concentration difference internal resistance. The regularity and relationship between the internal resistance of the polarization and the internal resistance of activation and the internal resistance of concentration difference with the current trend of the current density are effective and feasible.

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法
本专利技术涉及一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法。
技术介绍
当今能源问题日益严重，尤其是传统化石能源的枯竭，使人们迫切希望找到一种可持续利用的新能源进行替代，尤其是以氢能为主的燃料电池这一新型能源形式得到极大的发展和进步。由于燃料电池良好的操作性能、发电环境友好等优点，受到了人们广泛的关注，同时燃料电池所产生的产物没有任何污染，对现在日益严重的环境污染也有很大的缓解作用，有着光明的应用前景。频率正割角法的研究和应用，对燃料电池的性能分析和优化提供了一种更为简单的方法。频率正割法相较于传统的电化学阻抗谱法，有着操作更加方便，测试周期短，参数拟合过程简单的优点。对于采用频率正割法的测出的燃料电池内部阻值，会出现活化内阻和浓差内阻相加的情况，即所称的极化内阻。对于燃料电池的性能分析和优化，需要分析和研究燃料电池的各段内阻（活化内阻、欧姆内阻、浓差内阻）规律性变化和关系。若无有效简便的极化内阻分离方法，则无法对数据进行更为深入的分析。找到一种极化内阻分离的方法，对极化内阻进行分离，以便后续的燃料电池的性能优化、故障诊断等。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法，其特征在于：通过对极化内阻、活化内阻、浓差内阻的特性分析，分别建立极化内阻

【技术特征摘要】
1.一种基于模型求解的燃料电池极化内阻分离方法，其特征在于：通过对极化内阻、活化内阻、浓差内阻的特性分析，分别建立极化内阻Rf、浓差内阻Rd、极化内阻Ra的经验模型如下：（1）式中：、、、均为待优化参数；值为和之和；根据活化内阻Rf、浓差内阻Rd随电流密度的变化规律，现提出一种极化内阻Ra的分离方法，实现的具体步骤如下：步骤一：根据获得的不同电流下极化内阻实验，数据由频率正割角法得到，该方法是传统阻抗谱方法的基础上改进而来，实验过程更加简单快捷，数据得到后，利用仿真软件MATLAB，对极化内阻的四个参数进行优化；步骤二：在活化段，实测的极化内阻与真实的活化内阻近似相等；在浓差段，实测的极化内阻与真实的浓差内阻近似相等，故将活化段和浓差段测得的极化内阻分别近似为活化内阻和浓差内阻；步骤三：将优化后的和、分别代入活化内阻和浓差内阻的模型中，再将活化段和浓差段的实测的极化内阻的数据分别代入活化内阻和浓差内阻的模型中，由式（1），分别计算出对应的多组的和；步骤四：步骤五：使用加权平均法计算出和的均值和，如式（2）所示：（2）若直接用和替代式（2）中的和，会造成分离后的曲线在活化段和浓差段与极化内阻Ra的曲线最...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫东，王振，叶洪吉，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33