[发明专利]燃料电池堆的耐久性测试方法

权利要求书

1.一种燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，包括：

S10，构建受电池荷电状态制约的多个参数之间关系的数学模型，所述数学模型至少包括多个工作点、每一个工作点占据总工作时间的比例以及每个工作点对应的燃料电池系统的输出功率；

所述数学模型包括：

，

其中，N是工作点的数量，P_fc是燃料电池系统的输出功率，k₀是启动过程和停机过程占据整个工作时间的比例，k_i是第i个工作点占据整个工作时间的比例，P_avg是动力系统的平均功率，η_dc是直流转换效率，η_bat是电池的充放电效率，ΔP_i是动力系统的平均功率与直流转换输出功率之间的差值；

S20，提供车辆实际运行数据，并根据所述车辆实际运行数据和所述数学模型，获得车辆分别在启动、运行以及停机过程中的工况数据；

S30，测试过程中，采用燃料电池耐久性测试的工作流程，将获得的所述车辆分别在启动、运行以及停机过程中的工况数据添加至所述燃料电池耐久性测试的工作流程中，以获得在所述工况数据下的所述燃料电池的极化曲线，进而获得所述燃料电池的耐久性测试结果。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，当所述燃料电池系统工作在软运行模式下时，所述S20，提供车辆实际运行数据，并根据所述车辆实际运行数据和所述数学模型，获得车辆分别在启动、运行以及停机过程中的工况数据步骤包括：

根据所述车辆实际运行数据，获取所述车辆分别在启动以及停机过程中的工况数据；

根据所述车辆实际运行数据，估计所述车辆运行过程中的工作点数量以及每个工作点对应的燃料电池系统的输出功率；

根据车辆运行过程中的工作点数量以及每个工作点对应的燃料电池系统的输出功率，利用所述数学模型，获得每一个工作点占据总工作时间的比例，进而获得所述车辆运行过程中的工况数据，所述工况数据至少包括每一个工作点占据的时间以及每一个工作点对应的燃料电池系统的输出功率。

3.根据权利要求2所述的燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，所述根据所述车辆实际运行数据，获取所述车辆分别在启动以及停机过程中的工况数据步骤包括：

选取多个特征点，根据所述车辆实际运行数据，获取每一个特征点占据的工作时间以及所述特征点对应的燃料电池电堆相对负载，进而获得每一个特征点占据的时间以及每一个特征点对应的燃料电池系统的输出功率。

4.根据权利要求2所述的燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，所述工况数据还包括电池单体工作电流密度以及电池单体工作电压。

5.根据权利要求2所述的燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，当所述燃料电池系统工作在功率跟随模式下时，所述数学模型还包括：

其中，β_fc是燃料电池电堆相对负载，P_fc,max是燃料电池系统的最大输出功率，δ_a,fc是平均相对增长速率，δ_d,fc是平均相对降低速率，T_a是燃料电池堆功率增大的总时间，T_d是燃料电池堆功率减小的总时间。

6.根据权利要求5所述的燃料电池堆的耐久性测试方法，其特征在于，当所述燃料电池系统工作在功率跟随模式下时，所述S20，提供车辆实际运行数据，并根据所述车辆实际运行数据和所述数学模型，获得车辆分别在启动、运行以及停机过程中的工况数据步骤包括：

根据所述车辆实际运行数据，获取所述车辆分别在启动以及停机过程中的工况数据；

将所述车辆运行过程分为多个工作循环，根据所述车辆实际运行数据，获取燃料电池系统的最大输出功率、燃料电池堆功率增大的总时间、燃料电池堆功率减小的总时间以及燃料电池系统的输出功率，利用所述数学模型，获得每一个工作循环占据总工作时间的比例，进而获得所述车辆运行过程中的工况数据，所述工况数据至少包括每一个工作循环占据的时间以及每一个工作循环对应的燃料电池系统的输出功率。