【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，特别是涉及一种航空燃料电池的运行评估方法、装置和计算机设备。
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池（pemfc）是一种能量转换效率高、无污染物排放的电化学动力源。其基本工作原理是通过催化氢气和氧气反应生成水，反应所释放的能量主要转化为可利用的电能，另一小部分转化成废热。作为一种高效、无污染的新一代发电技术，质子交换膜燃料电池已在新能源交通、绿色固定发电领域得到推广应用，其应用前景十分广阔。而研发适应剧烈环境变化的燃料电池动力系统，是燃料电池技术迈向成熟的关键步骤，更是燃料电池技术在泛交通领域寻求新增长的必要前提。因此如何对燃料电池系统进行控制也是当前的研究重点。
2、现有的燃料电池系统控制策略主要针对地面运行环境进行设计和优化，未考虑到在航空场景中可能出现的剧烈环境变化。由于航空环境的特殊性，包括高海拔、低温、气压变化等问题、且燃料电池系统的实际控制过程无法直接获取，使得现有的面向可变环境的燃料电池控制策略开发方法仍然不够成熟。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种航空燃料电池的运行评估方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本申请提供了一种航空燃料电池的运行评估方法。所述方法包括：
3、获取飞行环境信息、飞行功率需求信息、以及航空燃料电池的辅件信息，并基于所述飞行环境信息、所述飞行功率需求信息、以及所述航空燃料电池的辅件信息，识别所述航空燃料电池的工况运行边界信息；>
4、基于所述工况运行边界信息，识别所述航空燃料电池的极端工况运行范围、以及所述航空燃料电池的常规工况运行范围，并基于所述极端工况运行范围、以及所述常规工况运行范围，构建所述航空燃料电池的模拟运行策略；
5、获取工作人员基于各所述模拟运行策略，通过航空燃料电池进行模拟运行得到的模拟运行结果、所述航空燃料电池的低维燃料电池模型、以及所述航空燃料电池的辅件模型，并基于所述低维燃料电池模型、以及所述辅件模型，构建所述航空燃料电池的初始航空燃料电池模型；
6、基于所述模拟运行结果，对所述初始航空燃料电池模型中的各模型参数进行参数拟合处理，得到航空燃料电池模型，并基于各所述模拟运行结果，确定各目标运行工况信息；
7、基于各所述目标运行工况信息，通过所述航空燃料电池模型，模拟各所述目标运行工况信息下所述航空燃料电池的控制过程，得到所述航空燃料电池模型的目标运行结果，并基于各所述目标运行结果，确定所述航空燃料电池的目标电池控制信息。
8、可选的，所述基于所述飞行环境信息、所述飞行功率需求信息、以及所述航空燃料电池的辅件信息，识别所述航空燃料电池的工况运行边界信息，包括：
9、基于所述飞行环境信息，识别不同环境类型的环境数据，并将各所述环境类型的环境数据、按照不同高度范围进行划分处理，得到各所述高度范围对应的环境数据组；
10、基于所述飞行功率需求信息，识别所述航空燃料电池在不同飞行状态对应的功率约束信息、以及各所述飞行状态对应的散热约束信息，并基于所述航空燃料电池的辅件信息，识别电池辅件在不同海拔条件的空气流量控制信息；
11、基于各所述飞行状态对应的功率约束信息、以及各所述飞行状态对应的散热约束信息，通过所述辅件信息中的电堆温度约束信息，计算各所述海拔条件的电堆温度控制信息；
12、将各所述高度范围对应的环境数据组、各所述飞行状态对应的功率约束信息、各所述飞行状态对应的散热约束信息、各所述海拔条件的空气流量控制信息、以及各所述海拔条件的电堆温度控制信息，作为所述航空燃料电池的工况运行边界信息。
13、可选的，所述基于所述工况运行边界信息，识别所述航空燃料电池的极端工况运行范围、以及所述航空燃料电池的常规工况运行范围，包括：
14、识别每个高度范围对应的电池工况类型、每个海拔条件对应的电池工况类型、以及每个飞行状态对应的电池工况类型；所述电池工况类型包括极端工况类型、以及常规工况类型；
15、将所述极端工况类型对应的环境数据组、所述极端工况类型对应的功率约束信息、所述极端工况类型对应的散热约束信息、所述极端工况类型对应的电堆温度控制信息、以及所述极端工况类型对应的空气流量控制信息，作为所述航空燃料电池的极端工况运行范围；
16、将所述常规工况类型对应的环境数据组、所述常规工况类型对应的功率约束信息、所述常规工况类型对应的散热约束信息、所述常规工况类型对应的电堆温度控制信息、以及所述常规工况类型对应的空气流量控制信息，作为所述航空燃料电池的常规工况运行范围。
17、可选的，所述基于所述极端工况运行范围、以及所述常规工况运行范围，构建所述航空燃料电池的模拟运行策略，包括：
18、获取各所述环境类型的划分间隔、各功率约束间隔、各散热约束间隔、各氢气流量间隔、以及各电堆温度间隔，并基于各所述间隔，将各所述电池工况类型对应的运行范围进行拆分组合处理，得到各所述电池工况类型的初始模拟运行策略；
19、响应于工作人员的策略查重筛选操作，在各所述初始模拟运行策略中，筛选符合工作人员确定的模拟运行策略，作为所述航空燃料电池的模拟运行策略。
20、可选的，基于所述低维燃料电池模型、以及所述辅件模型，构建所述航空燃料电池的初始航空燃料电池模型，包括：
21、识别所述低维燃料电池模型在各模块的运行约束信息，并识别所述辅件模型中的各子模型的辅助约束信息；
22、基于各所述运行约束信息，生成所述低维燃料电池模型的各模块之间的模拟运行方式，并基于各所述子模型的辅助约束信息，生成所述辅件模型的各子模块之间的模拟运行方式；
23、识别各所述子模型与各所述模块之间的关联信息，基于各所述关联信息，将所述低维燃料电池模型、以及所述辅件模型进行模型拼接处理，得到第一航空燃料电池模型，并基于各所述模块之间的模拟运行方式、以及各所述子模块之间的模拟运行方式，对所述第一航空燃料电池模型进行调整，得到所述航空燃料电池的初始航空燃料电池模型。
24、可选的，所述基于所述模拟运行结果，对所述初始航空燃料电池模型中的各模型参数进行参数拟合处理，得到航空燃料电池模型，包括：
25、基于各所述常规工况类型的模拟运行结果，拟合所述航空燃料电池模型的各模型结构参数、并基于各所述极端工况类型的模拟运行结果，拟合所述航空燃料电池模型的各模型经验公式参数；
26、基于各所述模型结构参数、以及各所述模型经验公式参数，调整所述航空燃料电池模型的当前参数，得到航空燃料电池模型。
27、可选的，所述基于各所述模拟运行结果，筛选各目标运行工况信息，包括：
28、基于各所述模拟运行策略的模拟运行结果，计算各所述模拟运行策略对应所述航空燃料电池的故障率、各所述模拟运行策略对应所述航空燃料电池的运行效率、以及各所述模拟运行策略对应所述航空燃料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航空燃料电池的运行评估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述飞行环境信息、所述飞行功率需求信息、以及所述航空燃料电池的辅件信息，识别所述航空燃料电池的工况运行边界信息，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述工况运行边界信息，识别所述航空燃料电池的极端工况运行范围、以及所述航空燃料电池的常规工况运行范围，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述极端工况运行范围、以及所述常规工况运行范围，构建所述航空燃料电池的模拟运行策略，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述低维燃料电池模型、以及所述辅件模型，构建所述航空燃料电池的初始航空燃料电池模型，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述模拟运行结果，对所述初始航空燃料电池模型中的各模型参数进行参数拟合处理，得到航空燃料电池模型，包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于各所述模拟运行结果，筛选各目标运行工况信息
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于各所述模拟运行结果，筛选各目标运行工况信息之后，还包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于各所述目标运行结果，确定所述航空燃料电池的目标电池控制信息，包括：
10.一种航空燃料电池的运行评估装置，其特征在于，所述装置包括：
11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种航空燃料电池的运行评估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述飞行环境信息、所述飞行功率需求信息、以及所述航空燃料电池的辅件信息，识别所述航空燃料电池的工况运行边界信息，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述工况运行边界信息，识别所述航空燃料电池的极端工况运行范围、以及所述航空燃料电池的常规工况运行范围，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述极端工况运行范围、以及所述常规工况运行范围，构建所述航空燃料电池的模拟运行策略，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述低维燃料电池模型、以及所述辅件模型，构建所述航空燃料电池的初始航空燃料电池模型，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述模拟运行结果，对所述初始航空燃料电池模型中的各模型参数进行参数拟合处理，得到航空燃料电池模型，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：胡尊严，张毅夫，李建秋，徐梁飞，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。