【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风冷金属板燃料电池，涉及一种基于ahp-ewm模型的风冷金属板燃料电池综合评价方法。
技术介绍
1、风冷金属板燃料电池具有结构简单、体积小、重量轻等优点，在无人机、便携式电源等小功率应用领域展现出良好的发展前景。然而，风冷金属板燃料电池的输出性能和耐久性具有技术局限性，限制了其商业化和工业化进程，因此提升风冷金属板燃料电池性能优化是其实现进一步的推广应用的关键问题。
2、燃料电池的操作参数包括环境温度、电池工作温度、阴/阳极操作压力、氢气化学计量比、空气化学计量比以及进气相对湿度，它影响着燃料电池的输出性能和耐久性。当不同负载工况下的电池工作温度和空气化学计量比均是明确的时，也就仅需对阴/阳极操作压力、阴极入口相对湿度、氢气化学计量比这三个操作参数进行研究提升燃料电池的输出性能。风冷金属板燃料电池性能指标包括输出性能和电池内部分布特性，其中输出性能主要是指输出功率密度，电池内部分布特性主要包括膜电极温度分布均匀性、膜中水含量、膜中水分布均匀性、阴极相对湿度以及液态水体积分数。目前风冷堆性能优化的研究处于对电池单一性能优化的阶段，且在同一运行工况下，不同性能指标难以同时达到最优，即燃料电池系统在实际应用中的不同性能指标可能存在冲突，因此单一性能优化结果缺乏实际应用参考的价值。
3、因此，亟需一种风冷金属板燃料电池性能的综合评价方法，便于实际应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于ahp-ewm模型的风冷金属板燃料电池综
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于ahp-ewm模型的风冷金属板燃料电池综合评价方法，具体包括以下步骤：
4、s1：确定评价指标并建立指标体系；
5、所述评价指标包括输出性能和电池内部分布特性；所述输出性能主要是指输出功率密度；所述电池内部分布特性主要包括膜电极温度分布均匀性、膜中水含量、膜中水分布均匀性、阴极相对湿度以及液态水体积分数；
6、s2：获取指标数据，并对其标准化处理；
7、s3：采用ewm计算客观权重ωj1，其中ewm表示熵权法；
8、s4：采用ahp计算主观权重ωj2，其中ahp表示层次分析法；
9、s5：计算基于主客观结合的ahp-ewm模型的组合权重ωj；
10、s6：根据组合权重ωj计算出综合评价指标eva，根据eva得到相对最优的操作参数组合，进而得到风冷金属板燃料电池最优综合性能。
11、进一步，步骤s2中，对指标数据标准化处理，具体包括：对各项评价指标进行标准化转换，包括指标同向化和无量纲化；
12、极大型：
13、极小型：
14、其中，yij用表示第i组工况的j项评价指标数据；i表示第i组参数工况；j表示第j个评价指标，j＝1,2,…,n，n表示指标数量；tij是yij的标准化数据，mj和mj分别代表试验指标中第j个评价指标的最大值和最小值。
15、进一步，步骤s3中，采用ewm计算客观权重，具体包括以下步骤：
16、s31：熵权法是基于标准数据对权重进行推算的，首先要利用公式(3)求得比重值pij；
17、
18、其中，pij指i个试验对应第j个评价指标的权重；
19、s32：根据公式(4)计算各评价指标的熵值，第j个评价指标的熵值ej为：
20、
21、其中，k＝ln(m)，m为试验方案个数，即参数工况个数；
22、s33：求得各指标差异性系数，第j个评价指标的差异性系数gj：
23、gj＝1-ej (5)
24、s34：推算得到客观权重值ωj1：
25、
26、进一步，步骤s4中，采用ahp计算主观权重，具体包括以下步骤：
27、s41：利用1-9比例标度得到各层级判断矩阵；
28、s42：对判断矩阵进行一致性检验，矩阵满足基本一致性的前提是检验系数cr＜0.1；检验系数cr和一致性指标ci的计算公式如下：
29、
30、
31、其中，ri表示平均随机一致性指标常量，具体值可查下表1；n表示判断矩阵列数；λmax表示判断矩阵的最大特征值。
32、表1
33、
34、s43：求得各判断矩阵的最大特征值及对应的特征向量，确保矩阵有效后将特征向量归一化也就得到了各层指标的相对权重值。
35、进一步，步骤s5中，计算基于主客观结合的ahp-ewm模型的组合权重，具体包括以下步骤：
36、s51：设组合权重ωj为：
37、ωj＝αωj1+βωj2 (9)
38、其中，α、β指权重系数，分别表示客观权重、主观权重占组合权重的比例，且满足：α+β＝1；
39、s52：基于主客观权重之间的偏差平方和最小的原则建立以下方程，解得α、β：
40、
41、其中，f表示主客观权重之间的偏差平方和。
42、进一步，步骤s6中，计算综合评价指标eva的公式为：
43、
44、本专利技术的有益效果在于：
45、(1)本专利技术综合考虑了燃料电池的各输出性能和电池内部分布特性，实现了对燃料电池性能进行全面的评价，具有更好的实际应用价值。
46、(2)本专利技术通过综合评价方法解得最优操作参数组合，使燃料电池的综合性能达到最佳，有助于提高燃料电池性能和耐久性。
47、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种基于AHP-EWM模型的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤S2中，对指标数据标准化处理，具体包括：对各项评价指标进行标准化转换，包括指标同向化和无量纲化；
3.根据权利要求2所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤S3中，采用EWM计算客观权重，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤S4中，采用AHP计算主观权重，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤S5中，计算基于主客观结合的AHP-EWM模型的组合权重，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤S6中，计算综合评价指标EVA的公式为：
【技术特征摘要】
1.一种基于ahp-ewm模型的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤s2中，对指标数据标准化处理，具体包括：对各项评价指标进行标准化转换，包括指标同向化和无量纲化；
3.根据权利要求2所述的风冷金属板燃料电池综合评价方法，其特征在于，步骤s3中，采用ewm计算客观权重，具体包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：张财志，李馥莉，蔡浪，曹秀娟，邱宇奇，曾韬，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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