一种分布式燃料电池寿命延长方法、控制系统及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电池控制技术领域，特别是一种分布式燃料电池寿命延长方法。本发明专利技术的有益效果在于：通过分布式的燃料电池的寿命延长方法，通过将低衰减的运行参数同步到其他燃料电池上，大大提升了整体燃料电池寿命。采用样本内自动迭代的优化的方式，避免了人为因素影响，迭代速度快。迭代速度快。迭代速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式燃料电池寿命延长方法、控制系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及电池控制
，特别是一种分布式燃料电池寿命延长方法、控制系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着传统汽车的排放对环境污染问题的影响越来越受到关注，发展新能源电动车成了解决环境问题的重要途径和手段。
[0003]在电动车领域里，燃料电池电动车也越来越受到重视，得益于较传统的使用习惯，良好的低温适应性，较长的运行里程，但是燃料电池发展的过程中也面临一些问题，如动态特性较差，因催化器氧化流失等因素寿命较传统发动机寿命没有优势。本专利技术就是通过采用以每台燃料电池发动机为节点采用网络分布式，提高燃料电池运行寿命。
[0004]现有技术中，通过在设计阶段采用开环、闭环控制，参数标定等方式进行寻求燃料电池最佳的工况点，保证燃料电池寿命。
[0005]影响燃料电池的使用寿命因素很多，设计阶段采用的技术手段无法覆盖燃料电池整个运行周期。燃料电池随着长时间运行、运行工况燃料电池自身状态发生变化初始工况不能满足导致，性能下降寿命降低。
[0006]为了上述问题，本专利技术提出了一种分布式燃料电池寿命延长方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种分布式燃料电池寿命延长方法，通过分布式网络工况参数学习方式自动适配运行工况参数，延长燃料电池使用寿命。解决外部工况参数不能满足电堆长时间运行后的特性变化的问题。
[0008]本专利技术公开了一种分布式燃料电池寿命延长方法，包括如下步骤：
[0009]1)多个燃料电池将运行工况条件实时数据通过车载T
‑
box以无线数据信号的方式发送至云服务器，将实时数据以每台发动机为单位保存在服务器的数据库中保存以供后期处理；
[0010]2)对于每台发动机中的多个燃料电池，通过对数据分析，对每个燃料电池的部分衰减速率进行综合评级给出指数分值；
[0011]3)根据步骤2)中对每个燃料电池的中评价指数分值进行排序，选取部分衰减率最低的燃料电池；
[0012]4)对于步骤3)中选取的部分衰减率最低的燃料电池，对其历史运行数据进行调取，回溯；在回溯过程中，对工况条件进行共性分析，计算出最佳的工况条件；
[0013]5)将步骤4)计算出的最佳工况条件通过云服务器发送至所处发动机的其他燃料电池中，并使其他燃料电池运行参数发生变化。
[0014]进一步地，所述工况条件包括运行温度、电池压力、变载频率、输出电流、输出电压。
[0015]进一步地，步骤2所述的数据分析，数据分析步骤如下：
[0016](7)提取固定时间窗口[N小时]内燃料电池输出电流数据，采用kmeans聚类算法，将燃料电池输出电流分为w类，即w种工况电流，找出权重最高的工况电流I，即运行时间最长的工况电流；
[0017](8)提取在工况电流I下的平均单片电压,运行时间，基于最小二乘法的线性拟合算法，拟合单片电压的衰减函数y＝k*x+b，其中k为衰减斜率，k的绝对值越大，代表单片电压衰减越快；
[0018](9)根据上一步中的衰减斜率，选择衰减率最低的燃料电池，刷选过滤出在工况电流I下的工况数据；
[0019](10)采用pearson相关系数算法，将过滤出的工况指标数据分别与平均单片电压计算相关系数：
[0020][0021]其中，两个变量(X,Y)的皮尔森相关性系数(ρX,Y)等于它们之间的协方差 cov(X,Y)除以它们各自标准差的乘积(σX,σY)；相关系数反映了两个变量之间变化趋势的方向以及程度，其值范围为
‑
1到+1，0表示两个变量不相关，正值表示正相关，负值表示负相关，值越大表示相关性越强
[0022](11)按相关性系数的绝对值排序，找出topN个指标作为最佳工况条件指标；
[0023](12)分别取topN个指标的众数作为最佳工况条件。
[0024]进一步地，步骤2(2)中所述工况数据包括运行温度、入/出堆氢气压力、入/出堆空气压力，入/出堆空气温度、入/出堆氢气温度、节气门开度、冷却液入/出堆压力、冷却液入/出堆温度数据、空压机转速、水泵转速。
[0025]进一步地，本专利技术还公开了一种分布式燃料电池寿命延长控制系统，包括云服务器、多于一个燃料电池；多个所述燃料电池通过车载T
‑
box与所述云服务器信号连接；所述云服务器按照所述分布式燃料电池寿命延长方法对数据进行分析并根据分析结果调节燃料电池。
[0026]进一步地，本专利技术还公开了一种分布式燃料电池寿命延长控制系统的储存介质。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028]1、通过分布式的燃料电池的寿命延长方法，通过将低衰减的运行参数同步到其他燃料电池上，大大提升了整体燃料电池寿命。
[0029]2、采用样本内自动迭代的优化的方式，避免了人为因素影响，迭代速度快。
附图说明
[0030]图1为本专利技术硬件连接结构示意图；
[0031]图2为本专利技术逻辑示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用
于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0033]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]实施例1
[0037]一种分布式燃料电池寿命延长方法，包括如下步骤：
[0038]1)多个燃料电池将运行工况条件实时数据通过车载T
‑
box以无线数据信号的方式发送至云服务器，将实时数据以每台发动机为单位保存在服务器的数据库中；
[0039]2)设定时间窗口为N(N＝100)小时，当发动机的燃料电池的运行时间到达 t
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式燃料电池寿命延长方法，其特征在于，包括如下步骤：1)多个燃料电池将运行工况条件实时数据通过车载T
‑
box以无线数据信号的方式发送至云服务器，将实时数据以每台发动机为单位保存在服务器的数据库中保存以供后期处理；2)对于每台发动机中的多个燃料电池，通过对数据分析，对每个燃料电池的部分衰减速率进行综合评级给出指数分值；3)根据步骤2)中对每个燃料电池的中评价指数分值进行排序，选取部分衰减率最低的燃料电池；4)对于步骤3)中选取的部分衰减率最低的燃料电池，对其历史运行数据进行调取，回溯；在回溯过程中，对工况条件进行共性分析，计算出最佳的工况条件；5)将步骤4)计算出的最佳工况条件通过云服务器发送至所处发动机的其他燃料电池中，并使其他燃料电池运行参数发生变化。2.根据权利要求1所述的分布式燃料电池寿命延长方法，其特征在于，所述工况条件包括运行温度、电池压力、变载频率、输出电流、输出电压。3.根据权利要求1所述的分布式燃料电池寿命延长方法，其特征在于，进一步地，步骤2所述的数据分析，数据分析步骤如下：(1)提取固定时间窗口[N小时]内燃料电池输出电流数据，采用kmeans聚类算法，将燃料电池输出电流分为w类，即w种工况电流，找出权重最高的工况电流I，即运行时间最长的工况电流；(2)提取在工况电流I下的平均单片电压,运行时间，基于最小二乘法的线性拟合算法，拟合单片电压的衰减函数y＝k*x+b，其中k为衰减斜率，k的绝对值越大，代表单片电压衰减越快；(3)根据上...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭克珩，张璞，郝磊，康彦君，
申请(专利权)人：北京顺亿达运力科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：