一种燃料电池过电位分布快速生成方法技术

技术编号:46561900 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:14
本发明专利技术公开的一种燃料电池过电位分布快速生成方法,属于质子交换膜燃料电池技术领域,具体为:利用燃料电池内部电流分布检测装置,检测得到电流密度分布;选取多个实验参数,通过调整各实验参数,实际检测得到不同工况下电流密度分布,构建样本集;同时测得稳态加载过程的整体过电位和整体电流密度,拟合Tafel方程;基于条件变分自编码器构建并训练电流密度分布生成模型;获取待测工况的实验参数,输入至训练后电流密度分布生成模型,生成待测工况的电流密度分布,根据Tafel方程计算过电位分布。本发明专利技术通过快速生成过电位分布,为探究燃料电池稳态下的分布状态提供技术支持,对燃料电池系统控制策略研究及故障诊断具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于质子交换膜燃料电池,具体涉及一种燃料电池过电位分布快速生成方法


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池作为一种新能源领域的高效、清洁的能源转换装置,得到了众多国家和企业的认可与高度关注,并逐步有序地推广应用。膜电极作为燃料电池的核心部件,其输出的电流等性能参数,直接影响燃料电池堆的整体性能和效率。然而,在实际运行过程中,由于膜电极不同区域的反应条件存在差异,导致燃料电池堆的输出电流密度也不相同。

2、过电位是指实际电极电位与平衡电位之间的差值,用于驱动非平衡态下的电极反应。电流密度分布的不同将导致过电位分布存在差异。获取燃料电池内部过电位分布具有显著优势与必要性。优势体现在可精准揭示电极反应动力学特性(如催化剂活性、反应速率不均匀性),评估催化层耐久性与水管理效能,并优化系统能量转换效率;必要性则源于膜电极组件内部气体分布、温度及湿度的不均匀性导致的过电位空间异质性,以及动态工况下过电位分布的瞬态响应特性。

3、在燃料电池系统控制策略研究中,过电位分布数据可为自适应控制(如分区调节气体流量、动态优化水热管理)提供关键反馈,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,选取负载电流、电压、氢气流量、空气流量、阳极进气压力和阴极进气压力作为影响燃料电池工况条件的6个实验参数。

3.根据权利要求2所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,所述电流密度分布生成模型包括编码器、潜在变量空间和解码器。

4.根据权利要求2所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,步骤3中对实验参数和电流密度分布进行离群值去除后,还需进行空位插值。

5.根据权利要求2所述燃料电池过电位分布快...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,选取负载电流、电压、氢气流量、空气流量、阳极进气压力和阴极进气压力作为影响燃料电池工况条件的6个实验参数。

3.根据权利要求2所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特征在于,所述电流密度分布生成模型包括编码器、潜在变量空间和解码器。

4.根据权利要求2所述燃料电池过电位分布快速生成方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤浩史成荫罗威龙陈俊雄
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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