燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，包括步骤：S1、振动工况及冲击工况确定；S2、电堆堆芯质量、系统辅件质量以及三轴转动惯量的计算；S3、三维数值模型简化处理；S4、前处理网格划分；S5、求解设置；S6、结果后处理。本发明专利技术的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，通过对燃料电池堆封装组件及壳体的模型简化，堆芯及系统辅件质量点作用的等效，能够降低燃料电池电堆振动冲击仿真分析时的计算量，同时得出较为精确地数值仿真结果，为燃料电池堆封装组件的结构优化、材料选用提供理论依据及数据支撑。进而减弱振动冲击堆燃料电池电堆的不利影响，提高燃料电池电堆的可靠性、耐久性。同时数值仿真分析校样机打样测试可以在设计初期就可以进行，极大的缩短了研发周期，有利于燃料电池电堆的快速迭代。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池电仿真分析，具体地说，本专利技术涉及一种燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法。

技术介绍

1、质子交换膜燃料电池通过直接电化学反应，将燃料和氧化剂产生的化学能转变为电能，是一种可以完美化解能源矛盾的解决方案。氢燃料电池技术利用氢气作为燃料，空气中的氧气作为氧化剂。通过两个半化学反应，其中阳极为：2h2→4h++4e-；阴极为：o2+4h++4e-→2h20将化学能转化为电能，其总反应为2h2+o2＝2h20，其排放产物只有水，具有环保、高功率密度、运行温度低、启动快等优越特点。质子交换膜燃料电池电堆主要由堆芯和封装组件组成，其中堆芯由上百片膜电极和双极板堆叠而成，其质量占据整个电堆模块的60％～80％。封装组件位于膜电极和双极板外围，起到机械支撑、隔热及密封等作用，其主要由封装端板及壳体组成。在电堆模块与系统辅件组装形成氢燃料电池系统时，在端板和壳体设置连接点以固定系统辅件，通过封装端板和壳体上的安装点将氢燃料电池系统安装至车架上，完成氢燃料电池汽车系统动力系统的装配。

2、质子交换膜燃料电池电堆在氢燃料电池汽车行驶过程中承受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用的冲击测试方法为：对燃料电池模块施加加速度值为25～30g半正弦冲击波，脉冲时间为Nms，测试将在±x、±y和+z五个方向上进行，每个方向各进行冲击的次数为M次。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S1中，N为5～7，M为5～7。

4.根据权利要求1至3任一所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，当堆芯及系统辅件形状规则时，按照公式...

【技术特征摘要】

1.燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用的冲击测试方法为：对燃料电池模块施加加速度值为25～30g半正弦冲击波，脉冲时间为nms，测试将在±x、±y和+z五个方向上进行，每个方向各进行冲击的次数为m次。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤s1中，n为5～7，m为5～7。

4.根据权利要求1至3任一所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤s2中，当堆芯及系统辅件形状规则时，按照公式m＝ρv分别计算堆芯与系统辅件的质量，其中m为质量，ρ为材料密度，v为零部件体积；

5.根据权利要求1至3任一所述的燃料电池电堆振动冲击仿真分析方法，其特征在于，所述步骤s2中，当堆芯及系统辅件形状不规则时，堆芯与系统辅件质量的计算通过对组成物体的所有质元...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冀，邓高明，潘陈兵，陈大华，王艳，
申请(专利权)人：安徽瑞氢动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：