[发明专利]一种燃料电池实时装配力计算方法

说明书

本发明提供了一种燃料电池实时装配力计算方法，其特征在于：S1：通过密封圈厚度传感器获取密封圈厚度；S2：通过膜电极厚度传感器获取膜电极厚度；S3：使用所述密封圈厚度和所述膜电极厚度获取压缩密封圈的高度；S4：仅对所述密封圈进行压缩，并在压缩过程中测量装配力；S5：判断所述密封圈压缩位移是否满足预期位移值，若满足，进入S6，否则回到S4；S6：拟合所述仅密封圈压缩过程中所述装配力与所述压缩位移数据产生第一曲线；S7：对密封圈和膜电极进行同步压缩；S8：判断所述膜电极装配压强是否满足阈值，若满足，进入S9，否则回到S7；S9：完成电堆装配。本发明的有益效果是：可得知和控制压缩装配的装配效果并加强装配的一致性。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池实时装配力计算方法。

背景技术

燃料电池是一种电化学的发电装置，等温的按电化学方式，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，正在成为理想的能源利用方式。同时，随着燃料电池技术不断成熟，燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。

在现有的燃料电池生产过程中，需要对电堆进行压缩装配，而在传统的压缩装配工序中，由于仅能测量到膜电极与密封圈的整体压力，无法得知膜电极的装配压强，从而无法得知压缩装配的效果，进而影响到装配的效果以及在大规模生产过程中的性能一致性。

故市场亟需一种可以在生产过程中测量膜电极的装配压强，进而得知和控制压缩装配的装配效果并加强装配的一致性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种燃料电池实时装配力计算方法，本发明的技术方案是这样实施的：

一种燃料电池实时装配力计算方法，包括：

S1：通过密封圈厚度传感器实时获取密封圈厚度；

S2：通过膜电极厚度传感器实时获取膜电极厚度；

S3：使用所述密封圈厚度和所述膜电极厚度获取压缩密封圈的高度；

S4：仅对所述密封圈进行压缩，并在压缩过程中实时测量装配力；

S5：判断所述密封圈压缩位移是否满足预期位移值，若满足，进入S6，否则回到S4；

S6：拟合所述密封圈压缩位移过程中所述装配力与所述压缩位移数据产生第一曲线；

S7：对密封圈和膜电极进行同步压缩，将压缩位移直接导入到第一曲线中，从而得到相应的密封圈装配力，然后在将此时的装配力减去相应的密封圈装配力，从而可以得到相应的膜电极装配力，最后将膜电极装配力除以膜电极的面积，从而得到了相应的膜电极装配压强；

S8：判断所述膜电极装配压强是否满足阈值，若满足，进入S9，否则回到S7；

S9：完成电堆装配。

优选地，所述密封圈厚度传感器的数量是多个的，每一个所述密封圈厚度传感器对应于一个密封圈，所述密封圈厚度为多个所述密封圈厚度传感器所获取的密封圈厚度传感值的均值；

所述膜电极表面均匀分布多个测量点；所述膜电极厚度为多个所述测量点所获取的膜电极传感值的均值。

优选地，所述膜电极厚度传感器的数量是多个的。

优选地，所述密封圈厚度传感器包括位移传感器；所述膜电极厚度传感器包括位移传感器。

所述压缩密封圈的高度的获取方法为通过膜电极的厚度h_m，膜电极边框的厚度h_f以及极板的流道高度h_c计算得到，计算公式为：