【技术实现步骤摘要】
基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法及系统
[0001]本专利技术属于质子交换膜燃料电池发电
，具体涉及一种基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法及系统。
技术介绍
[0002]元宇宙的发展，广泛而深刻地推动着社会各行各业的发展。本质上，元宇宙是一个空间维度虚拟而时间维度上真实的数字世界。元宇宙既是现实世界的数字化复制，也是虚拟世界的顺其自然的诞生。从性质上，元宇宙来源于现实世界，又独立于现实世界。它继承了现实世界的规则，也发展出了虚拟世界独特的优势。因此，有必要将元宇宙广泛地融入到现有的生产生活领域中，寻求这些领域中新的创新与突破。
[0003]21世纪，能源的重要性愈发凸显。对能源的重要利用方式之一就是燃料电池。燃料电池是一种新型电化学发储能电池，有效地将氢能利用起来，通过电化学反应将化学能高效环保的转化为电能。在各种类型的燃料电池中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有低噪音、零污染、无腐蚀、长寿命等特点，还具备输出电流大、工作温度低、能量效率高、启动快、结构紧凑等优点，被广泛应用于便携式电源、...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，获取若干个质子交换膜燃料电池的寿命数据形成数据集；所述寿命数据为质子交换膜燃料电池全周期的输出电压时序序列；S2，在元宇宙下使用完全集合经验模态分解算法将数据集中的各个寿命数据均分解为一个残差序列和若干个阶次的IMF分量；S3，在元宇宙下使用自回归移动平均方法处理数据集中寿命数据的残差序列，并将其作为训练数据训练线性寿命预测模型；S4，在元宇宙下将数据集中寿命数据的各个阶次IMF分量作为训练数据训练对应阶次的非线性寿命预测模型，S5，获取待测质子交换膜燃料电池的已经产生的寿命数据，并使用完全集合经验模态分解算法将其分解为一个残差序列和若干个阶次的IMF分量；S6，待测质子交换膜燃料电池寿命数据的残差序列输入至线性寿命预测模型，得到残差序列测试阶段待测质子交换膜燃料电池寿命的线性预测结果；待测质子交换膜燃料电池寿命数据的各个阶次的IMF分量输入至相应阶次的非线性寿命预测模型，得到各个IMF分量测试阶段待测质子交换膜燃料电池寿命的非线性预测结果；S7，在元宇宙下将残差序列测试阶段待测质子交换膜燃料电池寿命的线性预测结果和各个IMF分量测试阶段待测质子交换膜燃料电池寿命的非线性预测结果相加，得到最终的预测结果；所述预测结果为待测质子交换膜燃料电池在未来时间段的输出电压时序序列；S8，基于待测质子交换膜燃料电池在未来时间段的输出电压时序序列和设定电压阈值确定待测质子交换膜燃料电池的失效时间节点。2.根据权利要求1所述的一种基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤：使用数据孪生技术，通过质子交换膜燃料电池的状态监控和管理设备，实时获取现实世界中的质子交换膜燃料电池的全生命周期运行状况，收集现实世界中的质子交换膜燃料电池寿命数据。3.根据权利要求1所述的一种基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤：在元宇宙中搭建质子交换膜燃料电池模型并长时间运行，模拟质子交换膜燃料电池的运行状况与全寿命周期的工作情况，获取虚拟世界的质子交换膜燃料电池寿命数据。4.根据权利要求1所述的一种基于混合框架的元宇宙下燃料电池寿命预测方法，其特征在于：步骤S2包括以下步骤：S2.1，针对原始的质子交换膜燃料电池寿命数据分别加入若干个阶次的高斯白噪声得到相应阶次的若干个新的寿命数据；S2.2，对若干个新的寿命数据分别进行EMD分解，得到相应的模态分量；S2.3，对模态分量进行总体平均，得到原始的质子交换膜燃料电池寿命数据的第1个本征模态分量；S2.4，计算原始的质子交换膜燃料电池寿命数据去除第1个本征模态分量后的残差序列；S2.5，针对计算得到的残差序列加入若干个阶次的高斯白噪声后进行EMD分解，并对分解得到的对模态分量进行总体平均...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢长君，李长志，林伟，朱文超，商程群，杨扬，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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