一种燃料电池的电堆组装力优化方法及相关设备技术

本公开提供的一种燃料电池的电堆组装力优化方法及相关设备，分别将各待测电堆组装力及其对应的目标电堆参数输入至预先训练好的电堆性能预测模型中，获得与各待测电堆组装力分别对应的电堆单体平均电压；对各电堆单体平均电压进行数值比较，在多个待测电堆组装力中确定目标电堆组装力；基于仿真计算，确定目标压机设备在目标电堆组装力下对应的电堆压紧力；控制目标压机设备使用电堆压紧力对燃料电池进行电堆压装。本公开通过电堆性能预测模型建立电堆组装力及其电堆参数与电堆单体平均电压的关系，可以高效预测不同电堆组装力下的电堆性能，有助于选取最优电堆组装力设置电堆压装过程中的电堆压紧力，进而有效优化燃料电池的电堆效率和耐久性。池的电堆效率和耐久性。池的电堆效率和耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池的电堆组装力优化方法及相关设备


[0001]本公开涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池的电堆组装力优化方法及相关设备。

技术介绍

[0002]当前，燃料电池作为电动汽车的主动力源或动力源之一，能够通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶，具有效率高、启动快和环境适应性强等优点，是未来汽车动力系统的重要解决方案之一。
[0003]燃料电池系统的核心部件之一，其性能表现与整个燃料电池系统的动力性和经济性密切相关，而电堆组装力是电堆生产过程中的核心参数之一。若电堆组装力过小，则气体扩散层(Gas Diffusion Layer，GDL)与双极板之间的接触压力会过小，导致气体扩散层与双极板之间的界面接触电阻就会很大，影响燃料电池的性能，也会使密封失效，造成气体泄漏。若电堆组装力过大，则气体扩散层与双极板之间的接触压力会过大，导致气体扩散层的孔隙率变小，引起气体传质阻力增加，从而影响质子交换膜燃料电池的氧化还原反应，使得气体扩散层存在失效的风险，进而造成燃料电池的性能下降。
[0004]因此，如何在燃料电池的电堆压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的电堆组装力优化方法，其特征在于，包括：获得多个待测电堆组装力和与各所述待测电堆组装力分别对应的目标电堆参数；分别将各所述待测电堆组装力及其对应的所述目标电堆参数输入至预先训练好的电堆性能预测模型中，获得与各所述待测电堆组装力分别对应的电堆单体平均电压；对各所述电堆单体平均电压进行数值比较，在所述多个所述待测电堆组装力中确定目标电堆组装力；基于仿真计算，确定目标压机设备在所述目标电堆组装力下对应的电堆压紧力；控制所述目标压机设备使用所述电堆压紧力对燃料电池进行电堆压装。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电堆性能预测模型由滑动窗口延迟模块、输入预处理模块、前馈网络模块和输出处理模块组成，其中，所述前馈网络模块包括隐层网络和输出层网络，所述隐层网络和所述输出层网络串行连接。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别将各所述待测电堆组装力及其对应的所述目标电堆参数输入至预先训练好的电堆性能预测模型中，获得与各所述待测电堆组装力分别对应的电堆单体平均电压，包括：将任一所述待测电堆组装力及其对应的所述目标电堆参数作为第一输入向量，输入至所述滑动窗口延迟模块中，利用滑动窗口对所述第一输入向量进行滑动窗口延迟处理，获得预设数量的第二输入向量，基于所述第一输入向量和所述第二输入向量，生成滑动窗口向量；将所述滑动窗口向量输入至所述输入预处理模块中，对所述滑动窗口向量中的各个元素分别进行尺度变换，获得归一化输入向量；将所述归一化输入向量输入至所述隐层网络中，基于预设隐层网络参数和第一预设激活函数对所述归一化输入向量进行计算，获得隐层计算结果；将所述隐层计算结果输入至所述输出层网络中，基于预设输出层网络参数和第二预设激活函数对所述隐层计算结果进行计算，获得输出层计算结果；将所述输出层计算结果输入至所述输出处理模块中，对所述输出层计算结果进行尺度反变换，获得与所述待测电堆组装力对应的电堆单体平均电压。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用滑动窗口对所述第一输入向量进行滑动窗口延迟处理，获得预设数量的第二输入向量，包括：确定所述第一输入向量对应的采样时刻为当前时刻；利用滑动窗口，确定在当前时刻延迟后预设数量的历史时刻；将各所述历史时刻的电堆组装力及其对应的电堆参数分别确定为一个第二输入向量。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电堆性能预测模型的训练过程包括：将训练向量输入至所述电堆性能预测模型中进行前...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨曦，顾欣，周嘉珣，刘丽芳，侯中军，
申请(专利权)人：上海捷氢科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：