基于粒子滤波算法的质子交换膜燃料电池健康状态估计

作     者：高建华 周苏 孙麒 赵鹏 樊磊 沈伟 GAO Jianhua;ZHOU Su;SUN Qi;ZHAO Peng;FAN Lei;SHEN Wei

作者机构：同济大学汽车学院上海201804 上海中侨职业技术大学智能制造学院上海201514 

基　　金：扬州市重点研发计划专项基金项目(YZ2020031) 

出 版 物：《汽车工程学报》 (Chinese Journal of Automotive Engineering)

年 卷 期：2024年第14卷第4期

页      码：622-630页

摘      要：质子交换膜燃料电池的老化过程影响其输出性能,为了更精确地控制输出功率,需要考虑燃料电池的老化和功率衰退趋势。以功率-电流曲线作为健康状态指标,在以往研究的基础上进行改进,考虑开路电压在老化过程中的变化,增加老化模型中老化因子的个数,建立了质子交换膜燃料电池功率和内部部件老化之间的映射关系,基于极化曲线推导了半机理功率衰减模型,并基于正则化粒子滤波算法设计了老化率模型,结合功率衰减实现对燃料电池健康状态的估计。在测试数据集上进行了仿真试验,并和试验测试数据进行对比,结果表明,该方法能对长期性能衰减模型进行预测,相比于已有的研究方法,该方法能通过老化率参考值和功率衰减模型更准确地估计质子交换膜燃料电池的健康状态和性能衰减趋势,随着训练时间的缩短,估计精度较之提升,尤其是在训练时间长度100h,估计时间长度250h,误差相对下降率达65.69%。

主 题 词：燃料电池 老化 健康状态估计 粒子滤波 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095‒1469.2024.04.06

馆 藏 号：203130205...