燃料电池空气系统仿真的方法、装置、设备和存储介质与流程

本发明涉及燃料电池，特别涉及一种燃料电池空气系统仿真的方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、质子交换膜燃料电池因其效率高、零排放、工作温度低，环境适应性强等优势而具有广泛的应用前景。随着燃料电池行业的蓬勃发展，深度系统研发愈发受到重视，基于模型的正向系统开发方法正在被各研发机构广泛应用。高精度和高鲁棒性的模型是实现系统架构设计、核心部件工作边界分解和软件设计的基础，其可基于基本数学原理实现系统架构和性能的设计和优化，通过模拟实际系统工作过程支撑软件开发，从而增加系统设计的科学性、减少试验迭代次数，有效缩短产品开发周期。

2、目前，燃料电池系统模型整体过于简化，大部分电堆模型采用是某些特定操作条件下的极化曲线，而极化曲线表征的是燃料电池系统的静态特性，无法描述燃料电池系统工作时的动态过程，因此基于极化曲线获得的模拟结果，准确度较低。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种燃料电池空气系统仿真的方法、装置、设备和存储介质，

2、本申请第一方面提供一种燃料电池空气系统仿真的方法，包括：

3、获得燃料电池空气系统的多个部件之间的物理量传递关系；

4、根据所述物理量传递关系确定所述多个部件对应的基础元件模型之间的数据传递关系，得到燃料电池空气系统的仿真模型；

5、利用测试数据标定所述仿真模型；

6、基于标定后的所述仿真模型进行硬件在环测试，得到仿真数据。

7、可选的，所述测试数据包括燃料电池空气系统的空气入堆参数和电堆输出电压；

8、所述利用测试数据标定所述仿真模型，包括：

9、将电流密度、空压机转速、组合阀开度和背压阀开度数据输入所述仿真模型，获得所述仿真模型输出的空气入堆参数和电堆输出电压；其中，所述空气入堆参数包括空气入堆压力、空气入堆流量和空气入堆温度；

10、将所述仿真模型输出的空气入堆参数和电堆输出电压，与对应的测试数据进行比对，并根据比对结果标定所述仿真模型。

11、可选的，所述利用测试数据标定所述仿真模型之前，还包括：

12、检验所述数据传递关系是否正确。

13、可选的，还包括：

14、通过比对所述仿真数据和预先采集的试验数据，评估标定后的所述仿真模型的准确度。

15、本申请第二方面提供一种燃料电池空气系统仿真的装置，包括：

16、获得单元，用于获得燃料电池空气系统的多个部件之间的物理量传递关系；

17、确定单元，用于根据所述物理量传递关系确定所述多个部件对应的基础元件模型之间的数据传递关系，得到燃料电池空气系统的仿真模型；

18、标定单元，用于利用测试数据标定所述仿真模型；

19、测试单元，用于基于标定后的所述仿真模型进行硬件在环测试，得到仿真数据。

20、可选的，所述测试数据包括燃料电池空气系统的空气入堆参数和电堆输出电压；

21、所述标定单元利用测试数据标定所述仿真模型时，具体用于：

22、将电流密度、空压机转速、组合阀开度和背压阀开度数据输入所述仿真模型，获得所述仿真模型输出的空气入堆参数和电堆输出电压；其中，所述空气入堆参数包括空气入堆压力、空气入堆流量和空气入堆温度；

23、将所述仿真模型输出的空气入堆参数和电堆输出电压，与对应的测试数据进行比对，并根据比对结果标定所述仿真模型。

24、可选的，还包括：

25、检验单元，用于检验所述数据传递关系是否正确。

26、可选的，还包括：

27、评估单元，用于通过比对所述仿真数据和预先采集的试验数据，评估标定后的所述仿真模型的准确度。

28、本申请第三方面提供一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时，具体用于实现本申请第一方面任意一项所提供的燃料电池空气系统仿真的方法。

29、本申请第四方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器；

30、所述存储器用于存储计算机程序；

31、所述处理器用于执行所述计算机程序，具体用于实现本申请第一方面任意一项所提供的燃料电池空气系统仿真的方法。

32、本申请提供一种燃料电池空气系统仿真的方法、装置、设备和存储介质，方法包括，获得燃料电池空气系统的多个部件之间的物理量传递关系；根据物理量传递关系确定多个部件对应的基础元件模型之间的数据传递关系，得到燃料电池空气系统的仿真模型；基础元件模型表征对应部件的动态过程；利用测试数据标定仿真模型；基于标定后的仿真模型进行硬件在环测试，得到仿真数据。本申请针对现有基于极化曲线的模拟方案无法描述动态过程的问题，利用表征燃料电池空气系统中各部件动态过程的基础元件模型构建仿真模型，并利用仿真模型实现燃料电池空气系统的硬件在环测试，从而获得能够反映动态过程的仿真数据，达到更准确地对燃料电池系统进行仿真的效果。

技术特征：

1.一种燃料电池空气系统仿真的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试数据包括燃料电池空气系统的空气入堆参数和电堆输出电压；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用测试数据标定所述仿真模型之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.一种燃料电池空气系统仿真的装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述测试数据包括燃料电池空气系统的空气入堆参数和电堆输出电压；

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

9.一种计算机存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时，具体用于实现如权利要求1至4任意一项所述的燃料电池空气系统仿真的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

技术总结
本申请提供一种燃料电池空气系统仿真的方法、装置、设备和存储介质，方法包括，获得燃料电池空气系统的多个部件之间的物理量传递关系；根据物理量传递关系确定多个部件对应的基础元件模型之间的数据传递关系，得到燃料电池空气系统的仿真模型；基础元件模型表征对应部件的动态过程；利用测试数据标定仿真模型；基于标定后的仿真模型进行硬件在环测试，得到仿真数据。本申请针对现有基于极化曲线的模拟方案无法描述动态过程的问题，利用表征燃料电池空气系统中各部件动态过程的基础元件模型构建仿真模型，并利用仿真模型实现燃料电池空气系统的硬件在环测试，从而获得能够反映动态过程的仿真数据，达到更准确地对燃料电池系统进行仿真的效果。

技术研发人员：杨威,蔡俊,侯中军,朱益佳,聂玉洁,张许辉,杜迎梦
受保护的技术使用者：上海捷氢科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13