[发明专利]一种质子交换膜燃料电池电堆组装力的推算方法及装置

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池电堆组装力的推算方法及装置，所述方法包括：分别对待测燃料电池电堆的双极板氢、氧两侧进行密封；利用电子万能试验机对电堆施加一组压力；采集并记录每一压力条件下，对应的双极板与MEA接触状态图像；基于上述接触状态图像，获得不同压力下双极板与MEA所有接触点的压强分布数据；基于压强分布数据，获得所有接触点压力值；同时判断出双极板的密封区与流场区位置；并基于所有接触点压力值及密封区与流场区位置，获得不同压力下密封区与流场区分别所受压力值关系曲线；查找接触电阻为常值时压紧力的最小值并找到其对应的压力，此压力即为电堆的组装力。本发明能够便捷准确地推算出质子交换膜燃料电池电堆组装力。

主权项

1.一种质子交换膜燃料电池电堆组装力的推算方法，其特征在于：包括如下步骤S1、任选一种密封结构分别对待测燃料电池电堆的双极板氢、氧两侧进行密封；S2、将压力感测元件置于S1所述的燃料电池电堆的双极板与MEA之间并利用电子万能试验机的上下端板对放置有压力感测元件的燃料电池电堆施加一组压力；S3、采集并记录每一压力条件下，对应的双极板与MEA接触状态图像；S4、基于各所述双极板与MEA接触状态图像，获得不同压力下，双极板与MEA所有接触点的压强分布数据；S5、基于S4中所有压强分布数据，获得所有接触点对应的压力值；同时根据S3中的双极板与MEA接触状态图像判断出双极板的密封区与流场区位置；并基于上述所有接触点压力值及密封区与流场区位置，获得不同压力下密封区所受压力值关系曲线及流场区所受压力值关系曲线；S6、在双极板与MEA之间压紧力与接触电阻的关系曲线中查找接触电阻为常值时压紧力的最小值；S7、在不同压力下流场区受力曲线中找到压紧力最小值点对应的压力，此压力即S1密封结构对应的电堆的组装力；所述密封结构是指不同形状的密封结构及不同容积率的密封结构任意一种组合形式的密封结构；其中不同形状的密封结构是指半圆、扁平、圆形、异形密封结构中的任意一种密封结构，不同容积率的密封结构是指容积率范围为70％‑110％的密封结构中的任意一种容积率对应的密封结构。