[發明專利]質子交換膜燃料電池壽命預測方法

在審

• 申請號: 201911291950.3
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111044926A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 柴旭東;張亞平;鄒萍;張琳;宮柏鈺
• 申請（專利權）人: 北京航天智造科技發展有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/367;G01R31/378
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 郝志亮

1.一種質子交換膜燃料電池壽命預測方法，其特征在于，基于粒子濾波框架進行燃料電池壽命預測，包括學習階段和預測階段：

在學習階段，依次進行初始化、更新粒子狀態、更新粒子權重、重采樣的步驟，直到到達t_p時刻；其中，粒子是指燃料電池的電壓的可能取值，t_p是指從該時刻起不再更新粒子權重，不再進行重采樣；

在預測階段，從t_p時刻開始更新粒子狀態，根據粒子狀態得到燃料電池的電壓值，判斷電壓值是否達到電池失效閾值，若達到則得到燃料電池剩余使用壽命，否則迭代更新粒子狀態。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，首先利用核平滑技術對經試驗測量得到的燃料電池的電壓數據進行去噪處理，然后進入學習階段。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所說初始化包括：粒子狀態更新的次數k＝0，根據粒子狀態的已知先驗概率密度采樣粒子集。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據狀態轉移方程更新粒子狀態，所述狀態轉移方程是用來描述粒子電壓值的更新的方程，見下式：

x_k＝-β·(t_k-t_k-1)+x_k-1

其中x_k表示更新k次后粒子的狀態，其中x_k-1表示更新k-1次后粒子的狀態，t_k表示第k次更新粒子狀態時的時間，t_k-1表示第k-1次更新粒子狀態時的時間，β根據歷史數據中β的分布范圍進行初始化。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，粒子權重是指粒子在反映電池電壓值中所占的權重，更新粒子權重是增加能反映電池電壓真實值的粒子權重。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，更新粒子權重的方法是：根據粒子狀態的預測誤差計算粒子權重，誤差小的粒子權值大，誤差大的粒子權值小；其中預測誤差根據電池電壓測量值和預測值之間的差值計算得到。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，經過重采樣后，粒子總數保持不變，權值大的粒子分成多個粒子，權值小的粒子被拋棄，重采樣后每個粒子的權值相同。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，預測階段采用與學習階段相同的方式，根據狀態轉移方程更新粒子狀態。