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龙图腾网获悉福州大学申请的专利基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116487657B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310252354.4，技术领域涉及：H01M8/04992；该发明授权基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法是由欧凯;胡皓文;苏铭航;刘锦航设计研发完成，并于2023-03-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法，包括以下步骤：步骤S1:基于燃料电池温度空间分布情况，构建多模节点物理热模型，包括n个节点的模型，构成模型库；步骤S2:基于多模节点物理热模型，采用线性方法设计相应的模型预测控制器，用于调节特定区域的温度；步骤S3:构建自适应切换控制器，实时选择模型库中温度与其他节点相差最大的区域，进行矫正控制，待该区域的温度达到预设值，切换至下一个模型节点进行温度矫正，进而实现温度场温差的减小，在同等输出电流的情况下实现燃料电池电压的提高。本发明实现燃料电池内部温差减小，温度场分布更加均匀，从而提高燃料电池输出性能。

本发明授权基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于燃料电池多模节点热模型的热均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1:基于燃料电池温度空间分布情况，构建多模节点物理热模型，包括n个节点的模型，构成模型库； 步骤S2:基于多模节点物理热模型，采用线性方法设计相应的模型预测控制器，用于调节特定区域的温度； 步骤S3:构建自适应切换控制器，实时选择模型库中温度与其他节点相差最大的区域，进行矫正控制，待该区域的温度达到预设值，切换至下一个模型节点进行温度矫正，进而实现温度场温差的减小，在同等输出电流的情况下实现燃料电池电压的提高； 所述步骤S1具体为： 步骤S11:分析燃料电池特性，得出其工作模型，确定燃料电池产热功率与散热功率之间的运行关系为： 式中,mfc是燃料电池的总质量，Cfc为比热容，Tfc为燃料电池的温度，为燃料电池化学反应式产生的总热量变化率，Pelec为燃料电池输出功率，燃料电池向周边的辐射散热变化率，为冷却系统强制散热量变化率； 步骤S12:将电堆在空间上分为n部分，每部分视为一个节点，每个节点模型的产热功率与散热功率之间的运行关系可参考公式1，同时将前一个节点模型的输出参数视为下一个节点模型的初始状态参数； 所述步骤S2具体为： 步骤S21：分别选取活化极化区后段、欧姆极化区全段和浓差极化区前段的典型工作点，利用系统辨识方法建立相应工作点的预测模型集，温度MPC运行时，根据实际系统的工作状态选用与之相匹配的预测模型基于预测模型，进行优化控制，设定目标函数： 其中，Nu为模型预测控制器的预测与控制步长,为模型基于当前及历史输入和输出数据估计系统在k+j时刻的输出；yrk+j为系统在k+j时刻的期望输出，Q和R分别为跟踪误差和控制量的加权矩阵； 步骤S22：根据燃料电池系统组成器件的真实参数，设定最大温差值ΔTmax、温度上限Tup和最高温度Tmax，实现温度的控制； 所述步骤S3具体为： 步骤S31:构建自适应切换控制器，自适应切换控制器实时检测每个节点输出的温度，选择出其中燃料电池区域偏差较大的区域作为控制反馈的温度进行改善管理，对于每个节点的输出温度均采用下述评价函数进行量化： 其中，γ,μ,τ均为常数，l为整数，eik为第i个节点输出与k时刻期望的均衡值的偏差: 步骤S32：自适应切换控制器实时对评价函数进行比较，选择第j'个模型的切入实际控制状态的评价为： 步骤S33：利用线性回归判定所有节点的均匀度后，根据实时采集来各个模型节点的温度值，通过权重值的配置实现全区域的实时性选择其中偏差值最大的节点，进行矫正控制。

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