一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法，解决了现有燃料电池入堆的空气和氢气通过空气压缩机压缩后温度较高，采用中冷器进行降温使得气体堆温度分布不均的问题，属于燃烧电池技术领域，方法包括获取监测位点压缩气体实时数据，判断实时数据中压缩气体温度是否大于目标温度阈值；若大于目标温度阈值，基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，控制冷却液以调整后的热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递；本发明专利技术通过热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，从而能够对燃料电池空气进气温度进行实时精准的调控，同时通过获取监测位点压缩气体实时数据来保证温度分布均匀，使得车辆启动更为稳定快速。定快速。定快速。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法


[0001]本专利技术属于燃烧电池
，具体涉及一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法。

技术介绍

[0002]燃料电池由氢和氧产生电能。氧一般以空气形式被供入，而氢由储备容器提供或现场制造，例如由甲醇制造，燃料电池一般被联合成一个或多个燃料电池堆叠，并且与燃料电池运行不可或缺的许多外围部件（如用于供应新的工作气体和冷却水、用于排走和/或再循环使用后的工作气体和冷却水的管线、传感器、阀、控制装置、开关、加热器等）一起形成一个燃料电池模块。
[0003]现有燃料电池的入堆空气、氢气温度影响着车辆启动，但是现有燃料电池入堆的空气和氢气通过空气压缩机压缩后温度较高，采用中冷器进行降温使得气体堆的温度分布不均，因为温度不可控使得车辆启动存在困难，基于此，我们提出了一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法，解决了现有燃料电池入堆的空气和氢气通过空气压缩机压缩后温度较高，采用中冷器进行降温使得气体堆的温度分布不均的问题。
[0005]现有燃料电池的入堆空气、氢气温度影响着车辆启动，但是现有燃料电池入堆的空气和氢气通过空气压缩机压缩后温度较高，采用中冷器进行降温使得气体堆的温度分布不均，因为温度不可控使得车辆启动存在困难，基于此，我们提出了一种燃料电池空气进气温度管理系统及方法，简而言之，所述燃料电池空气进气温度管理方法包括：获取监测位点压缩气体实时数据；加载实时数据，判断监测位点实时数据中压缩气体温度是否大于目标温度阈值；然后基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，控制冷却液以调整后的热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种燃料电池空气进气温度管理方法，所述燃料电池空气进气温度管理方法包括：获取监测位点压缩气体实时数据，其中，所述压缩气体包括空气压缩机泵入的空气以及氢气；加载实时数据，判断监测位点实时数据中压缩气体温度是否大于目标温度阈值；若小于目标温度阈值，控制冷却液以预设热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递；若大于目标温度阈值，基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，控制冷却液以调整后的热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递。
[0007]优选地，所述获取监测位点压缩气体实时数据的方法，具体包括：
获取压缩气体传播三维模型；将三维模型导入预训练的压缩气体传播模型内，获取气体传播位点突变点；识别气体传播位点突变点，将传播传感器布置在压缩气体传播三维模型中，基于设定周期获取监测位点压缩气体实时数据。
[0008]优选地，所述获取监测位点压缩气体实时数据的方法，具体还包括：对实时数据进行预处理以及分类处理，得到清洗后实时数据，压缩并基于预设数据存储格式对清洗后实时数据进行存储。
[0009]优选地，所述获取压缩气体传播三维模型的方法，具体包括：获取燃料电池组成的每个机组以及部件；对燃料电池组成机组、部件进行结构检测，确定每组所述机组、部件的结构信息；提取每组所述机组、部件的结构信息的结构点，形成结构点集。
[0010]优选地，所述获取压缩气体传播三维模型的方法，具体还包括：加载所述结构点集，基于Harris响应函数计算各所述结构点对应的响应值；基于响应值大小对结构点进行排序，生成关键点集合；对关键点集合中关键点构建描述子，其中，所述描述子通过关键点在各层卷积方向图中对应像素值构成的向量；对描述子进行高斯核卷积运算，得到描述子的卷积方向图，基于卷积方向图获取关键点对应在传播三维模型的位置，得到压缩气体传播三维模型。
[0011]优选地，所述热传递传播模型的构建方法，具体包括：获取预训练的压缩气体传播三维模型以及标准压缩气体数据，将标准压缩气体数据分为训练集、验证集以及测试集；以训练集为输入，执行压缩气体传播三维模型，对压缩气体传播三维模型分别沿X、Y、Z方向求梯度，得到三维传播梯度图；加载三维传播梯度图，基于三维传播梯度图建立热传递传播拓扑图。
[0012]优选地，所述热传递传播模型的构建方法，具体还包括：采用加权最小二乘法拟合热传递传播拓扑图参数，对所述热传递传播拓扑图的参数进行更新，得到初始热传递传播模型；获取验证集，并返回将所述验证集输入所述热传递传播模型，通过验证集验证热传递传播模型；获取测试集，通过测试集调整模型层数、模型权重和损失函数选项最优化集成效果，得到最终热传递传播模型。
[0013]优选地，所述基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率的方法，具体包括：监测位点实时数据中压缩气体温度；热传递传播模型对压缩气体传播三维模型进行划分，得到三维划分集；以三维划分集为输入，执行热传递传播模型，热传递传播模型通过双曲S变换算法模型在对三维划分集进行S变换，求解热传递传播模型中的热传递速率值。
[0014]另一方面，本专利技术还提供了一种燃料电池空气进气温度管理系统，所述燃料电池空气进气温度管理系统，具体包括：
数据获取模块，所述数据获取模块用于获取监测位点压缩气体实时数据，其中，所述压缩气体包括空气压缩机泵入的空气以及氢气；数据判断模块，所述数据判断模块用于加载实时数据，判断监测位点实时数据中压缩气体温度是否大于目标温度阈值；若小于目标温度阈值，控制冷却液以预设热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递；热传递计算模块，所述热传递计算模块基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，控制冷却液以调整后的热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递。
[0015]优选地，所述数据获取模块，具体包括：三维模型获取单元，所述三维模型获取单元用于获取压缩气体传播三维模型；突变点获取单元，所述突变点获取单元用于将三维模型导入预训练的压缩气体传播模型内，获取气体传播位点突变点；实时数据采集单元，所述实时数据采集单元用于识别气体传播位点突变点，将传播传感器布置在压缩气体传播三维模型中，基于设定周期获取监测位点压缩气体实时数据；数据预处理单元，所述数据预处理单元用于对实时数据进行预处理以及分类处理，得到清洗后实时数据，压缩并基于预设数据存储格式对清洗后实时数据进行存储。
[0016]与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：本专利技术实施例通过热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，从而能够对燃料电池空气进气温度进行实时精准的调控，同时通过获取监测位点压缩气体实时数据来保证温度分布均匀，使得车辆启动更为稳定快速。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供的一种燃料电池空气进气温度管理方法的实现流程示意图。
[0018]图2示出了获取监测位点压缩气体实时数据方法的实现流程示意图。
[0019]图3示出了获取压缩气体传播三维模型方法的实现流程示意图。
[0020]图4示出了热传递传播模型构建方法的实现流程示意图。
[0021]图5示出了基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于，所述燃料电池空气进气温度管理方法包括：获取监测位点压缩气体实时数据，其中，所述压缩气体包括空气压缩机泵入的空气以及氢气；加载实时数据，判断监测位点实时数据中压缩气体温度是否大于目标温度阈值；若小于目标温度阈值，控制冷却液以预设热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递；若大于目标温度阈值，基于预训练的热传递传播模型调节监测位点的热传递速率，控制冷却液以调整后的热传递速率对监测位点压缩气体进行热传递。2.如权利要求1所述的燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于：所述获取监测位点压缩气体实时数据的方法，具体包括：获取压缩气体传播三维模型；将三维模型导入预训练的压缩气体传播模型内，获取气体传播位点突变点；识别气体传播位点突变点，将传播传感器布置在压缩气体传播三维模型中，基于设定周期获取监测位点压缩气体实时数据。3.如权利要求2所述的燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于：所述获取监测位点压缩气体实时数据的方法，具体还包括：对实时数据进行预处理以及分类处理，得到清洗后实时数据，压缩并基于预设数据存储格式对清洗后实时数据进行存储。4.如权利要求3所述的燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于：所述获取压缩气体传播三维模型的方法，具体包括：获取燃料电池组成的每个机组以及部件；对燃料电池组成机组、部件进行结构检测，确定每组所述机组、部件的结构信息；提取每组所述机组、部件的结构信息的结构点，形成结构点集。5.如权利要求4所述的燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于：所述获取压缩气体传播三维模型的方法，具体还包括：加载所述结构点集，基于Harris响应函数计算各所述结构点对应的响应值；基于响应值大小对结构点进行排序，生成关键点集合；对关键点集合中关键点构建描述子，其中，所述描述子通过关键点在各层卷积方向图中对应像素值构成的向量；对描述子进行高斯核卷积运算，得到描述子的卷积方向图，基于卷积方向图获取关键点对应在传播三维模型的位置，得到压缩气体传播三维模型。6.如权利要求5所述的燃料电池空气进气温度管理方法，其特征在于：所述热传递传播模型的构建方法，具体包括：获取预训练的压缩气体传播三维模型以及标准压缩气体数据，将标准压缩气体数据分为训练集、验证集以及测试集；以训练集为输入，执行压缩气体传播三维模型，对压缩气体传播三维模型分别沿X、Y、Z方向求梯度，得到三维传播梯度图...

【专利技术属性】
技术研发人员：周稼铭，冯春晓，刘晓辉，张俊玲，王春林，何洪文，吴光平，张财志，王磊，张智明，邓波，蒋尚峰，范志先，李飞扬，张建岭，
申请(专利权)人：潍坊科技学院，
类型：发明
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