本发明专利技术提供一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法及装置，涉及能源技术领域，方法包括：针对燃料电池系统健康状态分层评估体系中多个指标各自对应的至少一个监测参数，确定各监测参数的相对劣化度；采用层次分析法计算各监测参数的权重，基于相对劣化度分别对各监测参数的权重进行修正；确定各监测参数对各健康状态等级的隶属度；构建各指标的模糊评判矩阵；根据各指标的模糊评判矩阵及各监测参数的修正权重确定指标的模糊评判矩阵；根据各指标的模糊评判矩阵及各指标的权重确定模糊综合评判结果，将最大隶属度对应的健康状态等级，确定为燃料电池系统的当前健康状态等级。本发明专利技术能够提高健康状态评估结果的准确性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源，尤其涉及一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法及装置。
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池(pemfc)系统由燃料电池电堆、空气供应子系统、氢气供应子系统、加湿子系统和冷却子系统、传感器、电磁阀和控制器等共同构成。质子交换膜燃料电池由于其无污染、效率高与噪声低等特点，作为最有发展前景的发电技术之一，广泛应用于汽车动力、分布式发电与便携式电源等领域。
2、燃料电池系统是一个具有较多输入输出变量的非线性系统，为了确保燃料电池系统的正常工作和安全运行，需要对燃料电池系统进行数据采集、信号监测和故障诊断处理，并将故障诊断的结果及时传输给整车控制器。燃料电池的性能会随着燃料电池的使用而变化，燃料电池的健康状态会影响其输出性能，进而影响了整车的动力性及可靠性。因此，需要评估燃料电池系统的健康状态，实现对故障的及时发现和预警，保证系统安全可靠的运行。
3、现有的燃料电池系统健康状态评估技术，利用燃料电池系统自检燃料电池系统故障，若检测不到，接着判断燃料电池单体电压是否异常；若异常，则判断单体电压异常原因是否为巡检异常或燃料电池系统零部件异常，若是则说明燃料电池系统故障；若不是，控制燃料电池系统按与当前燃料电池膜电极干湿程度对应的最优控制参数运行设定时长后，判断燃料电池单体电压是否恢复正常，若未恢复则说明燃料电池系统故障，若恢复正常则说明燃料电池系统处于健康状态。
4、但是，现有技术依赖于电压信号，评估结果的准确性和可靠性较低，在燃料电池系统故障时无法及时采取故障应对措施。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法及装置。
2、本专利技术提供一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，包括：
3、针对预先配置的燃料电池系统健康状态分层评估体系中多个指标各自对应的至少一个监测参数，采集各所述监测参数的原始值；
4、根据各所述监测参数的原始值，确定各所述监测参数的相对劣化度；
5、采用层次分析法计算各监测参数的权重，基于各所述监测参数的相对劣化度分别对各所述监测参数的权重进行修正，得到各所述监测参数的修正权重；
6、使用预先建立的多个健康状态等级各自对应的隶属度公式，确定各所述监测参数对各健康状态等级的隶属度；
7、根据各所述监测参数对各健康状态等级的隶属度，分别构建各所述指标的模糊评判矩阵；
8、根据所述指标的模糊评判矩阵及各所述监测参数的修正权重，确定所述指标的模糊评判结果；
9、根据各所述指标的模糊评判结果及各所述指标的权重，确定所述燃料电池系统的模糊综合评判结果；
10、将所述燃料电池系统的模糊综合评判结果中，最大隶属度对应的健康状态等级，确定为所述燃料电池系统的当前健康状态等级。
11、根据本专利技术提供的一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，所述根据所述指标的模糊评判矩阵及各所述监测参数的修正权重，确定所述指标的模糊评判结果，包括：
12、采用公式(1)计算所述指标的模糊评判结果；
13、br＝ar·wr (1)
14、其中，br为所述燃料电池系统健康状态分层评估体系中第r个指标的模糊评判结果；为第r个指标对第1个健康状态等级的隶属度，为第r个指标对第2个健康状态等级的隶属度，为第r个指标对第m个健康状态等级的隶属度，m为健康状态等级的个数；r的取值范围为1至l，l为所述燃料电池系统健康状态分层评估体系中的指标个数；ar为第r个指标的模糊评判矩阵；wr为第r个指标对应的监测参数的修正权重向量；wr＝[wr1，wr2，…，wrn]，wr1为第r个指标对应的第1个监测参数的修正权重，wr2为第r个指标对应的第2个监测参数的修正权重，wrn为第r个指标对应的第n个监测参数的修正权重，n为第r个指标对应的监测参数的个数；
15、相应地，所述根据各所述指标的模糊评判结果及各所述指标的权重，确定所述燃料电池系统的模糊综合评判结果，包括：
16、采用公式(2)计算所述燃料电池系统的模糊综合评判结果；
17、b＝a·w (2)
18、
19、其中，b为所述燃料电池系统的模糊综合评判结果；a为所述燃料电池系统的模糊综合评判矩阵；b1为第1个指标的模糊评判结果，b2为第2个指标的模糊评判结果，bl为第l个指标的模糊评判结果；w为所述燃料电池系统健康状态分层评估体系中各个指标的权重向量。
20、根据本专利技术提供的一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，所述基于各所述监测参数的相对劣化度分别对各所述监测参数的权重进行修正，得到各所述监测参数的修正权重，包括：
21、基于各所述监测参数的相对劣化度，采用公式(3)对各所述监测参数的权重进行修正，得到所述监测参数的修正权重；
22、
23、其中，wrl为所述燃料电池系统健康状态分层评估体系中第r个指标对应的第l个监测参数的修正权重；wrl'为第r个指标对应的第l个监测参数的权重；μ为变权系数；n为第r个指标对应的监测参数的个数；xrl为第r个指标对应的第l个监测参数的相对劣化度。
24、根据本专利技术提供的一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，所述根据各所述监测参数的原始值，确定各所述监测参数的相对劣化度，包括：
25、对于每个监测参数，根据所述监测参数的波动范围和标准值，对所述监测参数的原始值进行数据预处理，得到所述监测参数的相对劣化度。
26、根据本专利技术提供的一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，所述指标包括以下至少一项：压力、温度、流量、湿度及电堆。
27、根据本专利技术提供的一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，在所述指标包括压力的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：氢气入口压力、空气入口压力、氢气出口压力、空气出口压力、冷却水入口压力及冷却水出口压力；
28、在所述指标包括温度的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：氢气入口温度、空气入口温度、冷却水入口温度及冷却水出口温度；
29、在所述指标包括流量的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：空气入口流量、氢气入口流量及冷却水流量；
30、在所述指标包括湿度的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：氢气湿度及空气湿度；
31、在所述指标包括电堆的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：电堆电压及电堆电流。
32、本专利技术还提供一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估装置，包括：
33、采集模块，用于针对预先配置的燃料电池系统健康状态分层评估体系中多个指标各自对应的至少一个监测参数，采集各所述监测参数的原始值；
34、相对劣化度确定模块，用于根据各所述监测参数的原始值，确定各所述监测参数的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述根据所述指标的模糊评判矩阵及各所述监测参数的修正权重，确定所述指标的模糊评判结果，包括：
3.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述基于各所述监测参数的相对劣化度分别对各所述监测参数的权重进行修正，得到各所述监测参数的修正权重，包括：
4.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述根据各所述监测参数的原始值，确定各所述监测参数的相对劣化度，包括：
5.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述指标包括以下至少一项：压力、温度、流量、湿度及电堆。
6.根据权利要求5所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，在所述指标包括压力的情况下，所述监测参数包括以下至少一项：氢气入口压力、空气入口压力、氢气出口压力、空气出口压力、冷却水入口压力及冷却水出口压力；
7.一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法。
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【技术特征摘要】
1.一种基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述根据所述指标的模糊评判矩阵及各所述监测参数的修正权重，确定所述指标的模糊评判结果，包括：
3.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述基于各所述监测参数的相对劣化度分别对各所述监测参数的权重进行修正，得到各所述监测参数的修正权重，包括：
4.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述根据各所述监测参数的原始值，确定各所述监测参数的相对劣化度，包括：
5.根据权利要求1所述的基于多监测参数的燃料电池系统健康状态评估方法，其特征在于，所述指标包括以下至少一项：压力、温度、流量、湿度及电堆。
6.根据权利要求5所述的基于多监测参数的燃料电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晗，张擘，薛龙昌，高雅楠，孟悦，杨继斌，王乐，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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