燃料电池电堆阻抗测量校正方法、装置及电子设备与流程

本发明属于新能源，尤其是涉及一种燃料电池电堆阻抗测量校正方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、电堆正向开发需要实时测量其内部状态，根据内部状态测量的结果优化双极板、膜电极以及二者的匹配，同时校验核准仿真模型的结果，为数字化设计提供依据。采用内嵌pcb板进行单片内部参数分布的测量是众多电堆研发团队的常用手段；用于短堆、整堆、系统层级的验证。其中，电堆阻抗是需要检测的重要参量，测量装置pcb板自身的电阻值精度是影响电堆阻抗测量准确性的重要因素。

2、一般地，pcb板厚度为毫米级，平面隔成若干个分区，如图1所示。pcb板面积与单片电堆面积相近(约500cm2)，分割为3×7即21个区域，单个区域上下面由导体导通，阻值为毫欧级。在pcb板投入使用前，需要对各分区进行不同温度下的电阻值标定，原因如下：(1)由于pcb板内导体(一般以铜或合金铜为主)存在不可避免的电阻温飘现象(即电阻值随温度变化)，电堆工作温度区间在-40℃～100℃，即使采用电阻温度系数极低的康铜(约为4/10000)，在电堆工作温度区间内康铜导体的阻值仍有最大5.6％的变化，超出期望的精度要求；(2)pcb制作工艺存在加工精度及一致性问题，导致各分区电阻值与设计值之间存在不同的误差。

3、目前，pcb板分区阻值采用焊接或夹具等接触方式在不同温度下进行标定测量，不同温度环境一般通过温箱实现。在测试过程中，不可避免地带入各种误差，如接触电阻、线阻、温度均匀性或仪表精度等误差，这些误差累计约在10-4～10-3ω级别，与分区待测阻值数量级(10-3ω)较为接近，从而存在较大的相对误差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃料电池电堆阻抗测量校正方法、装置及电子设备，至少部分的解决现有技术中存在的误差问题。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池电堆阻抗测量校正方法，包括：

3、基于获取的pcb板各分区阻值和温度数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据，所述pcb板用于测量燃料电池电堆阻抗；

4、基于截距和斜率数据得到pcb板材质的阻值温度系数；

5、基于阻值温度系数提取各分区对应的修正0℃电阻值；

6、基于修正0℃电阻值和阻值温度系数得到校正优化后的各分区阻抗。

7、可选的，基于获取的pcb板各分区阻值和温度数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据，包括：

8、基于各分区阻值和温度数据的线性特征，剔除明显异常点或测量结果偏离较大的个别分区，得到初筛数据；

9、基于初筛数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据。

10、可选的，基于截距和斜率数据得到pcb板材质的阻值温度系数，包括：

11、对截距和斜率数据进行线性拟合，得到拟合数据，基于拟合数据得到pcb板材质的阻值温度系数。

12、可选的，所述基于拟合数据得到pcb板材质的阻值温度系数使用的公式为：

13、ki＝biρ+γi，

14、其中，ki为斜率，bi为截距，ρ为阻值温度系数，γi为随机误差项。

15、可选的，γi＝-εiρ+ηi，

16、其中，εi和ηi为随机误差项。

17、可选的，基于阻值温度系数提取各分区对应的修正0℃电阻值的公式为：

18、

19、其中，i为分区编号，ri为分区阻值，为分区修正0℃电阻值，ρ为阻值温度系数，ti为分区温度。

20、可选的，基于修正0℃电阻值和阻值温度系数得到校正优化后的各分区阻抗的公式为：

21、

22、其中，为各分区温度t下校正优化后的阻抗，为分区修正0℃电阻值，ρ为阻值温度系数，t为温度。

23、第二方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池电堆阻抗测量校正装置，包括：数据获取模块，用于基于获取的pcb板各分区阻值和温度数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据，所述pcb板用于测量燃料电池电堆阻抗；

24、温度系数获取模块，用于基于截距和斜率数据得到pcb板材质的阻值温度系数；

25、电阻值获取模块，用于基于阻值温度系数提取各分区对应的修正0℃电阻值；

26、校正优化模块，用于基于修正0℃电阻值和阻值温度系数得到校正优化后的各分区阻抗。

27、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

28、至少一个处理器；以及，

29、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

30、所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面任一所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法。

31、第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行第一方面任一所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法。

32、本发明提供的燃料电池电堆阻抗测量校正方法、装置及电子设备。其中该燃料电池电堆阻抗测量校正方法，通过修正0℃电阻值和阻值温度系数校正优化各分区阻抗，从而达到消除随机误差的目的。

技术特征：

1.一种燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，基于获取的pcb板各分区阻值和温度数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据，包括：

3.根据权利要求1所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，基于截距和斜率数据得到pcb板材质的阻值温度系数，包括：

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，所述基于拟合数据得到pcb板材质的阻值温度系数使用的公式为：

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，γi＝-εiρ+ηi，

6.根据权利要求1所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，基于阻值温度系数提取各分区对应的修正0℃电阻值的公式为：

7.根据权利要求1所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法，其特征在于，基于修正0℃电阻值和阻值温度系数得到校正优化后的各分区阻抗的公式为：

8.一种燃料电池电堆阻抗测量校正装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一所述的燃料电池电堆阻抗测量校正方法。

技术总结
本发明提供了一种燃料电池电堆阻抗测量校正方法、装置及电子设备。其中，燃料电池电堆阻抗测量校正方法，包括：基于获取的PCB板各分区阻值和温度数据进行线性拟合得到各分区对应的截距和斜率数据，所述PCB板用于测量燃料电池电堆阻抗；基于截距和斜率数据得到PCB板材质的阻值温度系数；基于阻值温度系数提取各分区对应的修正0℃电阻值；基于修正0℃电阻值和阻值温度系数得到校正优化后的各分区阻抗。达到消除随机误差的目的。

技术研发人员：袁殿,方川,赵兴旺,各伟康,石增峰,李国明,张潇丹
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12