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申请/专利权人:长江三峡集团实业发展(北京)有限公司;中国长江三峡集团有限公司
摘要:本发明涉及能量存储技术领域,公开了一种质子交换膜燃料电池寿命预测方法、装置及设备,该方法包括:构建待预测的质子交换膜燃料电池的耦合模型;构建电极活化比表面积的修正公式,修正后的电极活化比表面积与质子交换膜燃料电池当前实际的电极活化比表面积匹配;利用耦合模型和修正公式进行瞬态计算,获取质子交换膜燃料电池的功率;根据计算得到的功率和功率对应的衰减时长确定质子交换膜燃料电池的寿命。本发明在利用燃料电池的耦合模型来预测燃料电池的寿命时,对燃料电池的电极活化比表面积进行了修正,使得其更加符合当前的实际性能,从而提高了质子交换膜燃料电池寿命预测的准确性。
主权项:1.一种质子交换膜燃料电池寿命预测方法,其特征在于,所述方法包括:构建待预测的质子交换膜燃料电池的耦合模型;所述耦合模型包括电荷平衡模块、质量平衡模块和动量平衡模块;所述电荷平衡模块用于计算电流密度与极化过电位之间的关系;所述动量平衡模块用于模拟计算电池内部物质的流动;所述质量平衡模块用于计算物质在电池中的传递扩散过程;构建电极活化比表面积的修正公式,修正后的电极活化比表面积与所述质子交换膜燃料电池当前实际的电极活化比表面积匹配;利用所述耦合模型和所述修正公式进行瞬态计算,获取所述质子交换膜燃料电池的功率;根据计算得到的所述功率和所述功率对应的衰减时长确定所述质子交换膜燃料电池的寿命;所述构建电极活化比表面积与时间关联的修正公式,包括:利用初始设定的修正因子构建所述修正公式;利用所述耦合模型和所述修正公式计算得到所述质子交换膜燃料电池的第一电流电压对应关系数据;将计算得到的所述第一电流电压对应关系数据与所述质子交换膜燃料电池实际检测得到的第二电流电压对应关系数据进行比较;若偏差大于预设值,则调整所述修正因子,直至所述偏差小于或等于所述预设值;所述利用所述耦合模型和所述修正公式计算得到第一电流电压对应关系数据,包括:设置边界条件、入口进料物质的摩尔分数,设置温度为预设温度;计算电荷平衡;计算物质的摩尔通量;计算物质传递的速度场;进行全耦合稳态计算。
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