【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，尤其涉及一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法。
技术介绍
1、耐久性是影响燃料电池商业化的关键核心因素之一，燃料电池能够支撑长时间稳定运行，是提升消费者信心，实现规模化装车运行的前提条件。
2、当前，燃料电池处于技术成熟度不断提升阶段，其耐久性收到关键组件材料性能的直接影响。对产品耐久性的判断可以通过实车运行或台架循环测试进行，但无论是实车运行或台架循环都会产生高昂的时间成本和经济成本完成关键组件材料的选型匹配测试。而通过离线的单一材料测试，虽然成本低，效率高，但难以反映实车运行或台架循环测试的运工况特点，造成离线与在线性能的割裂。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
2、根据本专利技术第一方面，本专利技术请求保护一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，包括：
3、获取待预测气体扩散层和所述待预测气体扩散层的初始性能；
4、将所述待预测气体扩散层装载至多个同等功率和尺寸的测试电堆中；
5、按照设定的实车运行工况对各个测试电堆分别进行耐久老化衰减台架循环测试，记录每个所述测试电堆的循环测试时间；
6、循环测试结束后， 对不同循环测试时间的多个老化衰减后的所述测试电堆进行逐个逐片拆解，取出各自的待预测气体扩散层，进行性能测试，获得此时待预测气体扩散层的第一衰减平均性能；
7、将所述待预测气体扩散层进行离线耐久试验，记录离线耐久测试时间
8、依据所述待预测气体扩散层的第二衰减平均性能和初始性能，计算获取每个所述测试电堆台架耐久循环后的待预测气体扩散层的老化衰减幅度；
9、依据所述待预测气体扩散层的老化衰减幅度、第一衰减平均性能、第二衰减平均性能和初始性能，计算获取离线耐久测试和在线台架耐久循环测试的老化衰减加速因子集；
10、依据所述老化衰减加速因子集的各项指标对应相加求平均值获得最终的加速因子组合，再进行加和平均获得最终的加速因子。
11、进一步地，所述获取待预测气体扩散层和所述待预测气体扩散层的初始性能，还包括：
12、所述待预测气体扩散层的测试指标包括厚度h、拉伸强度t、粗糙度r、接触角c、平面方向电阻率e、透气性能p；
13、将所述待预测气体扩散层的初始性能记为x；
14、（1）；
15、设定老化衰减后的所述待预测气体扩散层的性能为；
16、老化衰减后的所述待预测气体扩散层的测试指标包括厚度h’、拉伸强度t’、粗糙度r’、接触角c’、平面方向电阻率e’、透气性能p’;
17、 （2）；
18、则此时gdl老化衰减幅度：
19、；
20、 (3)。
21、进一步地，将所述待预测气体扩散层装载至多个同等功率和尺寸的测试电堆中，还包括：
22、将电堆的编号记为n；
23、n=[n1,n2,n3……] （4）；
24、其中，1，2，3代表第1、2、3个电堆的编号。
25、进一步地，所述按照设定的实车运行工况对各个测试电堆分别进行耐久老化衰减台架循环测试，记录每个所述测试电堆的循环测试时间，还包括：
26、每个电堆循环测试的时间记为t；
27、t=[t1, t2, t3……] （5）。
28、进一步地，所述循环测试结束后，对不同循环测试时间的多个老化衰减后的所述测试电堆进行逐个逐片拆解，取出各自的待预测气体扩散层，进行性能测试，获得此时待预测气体扩散层的第一衰减平均性能，还包括：
29、多个所述测试电堆台架耐久循环后所述待预测气体扩散层的第一衰减平均性能xn分别为：
30、（6）；
31、其中，1，2，3代表第1、2、3个电堆的编号。
32、进一步地，所述依据所述待预测气体扩散层的第一衰减平均性能和初始性能，计算获取每个所述测试电堆台架耐久循环后的待预测气体扩散层的老化衰减幅度，还包括：
33、多个电堆台架耐久循环后gdl的老化衰减幅度为：
34、(7)；
35、其中，1，2，3代表第1、2、3个电堆的编号。
36、进一步地，该方法还包括：
37、离线耐久测试后的所述待预测气体扩散层的第二衰减平均性能xl为
38、 (8)
39、同时离线耐久测试获得的所述待预测气体扩散层老化衰减幅度为
40、 (9)。
41、进一步地，所述依据所述待预测气体扩散层的老化衰减幅度、第一衰减平均性能、第二衰减平均性能和初始性能，计算获取离线耐久测试和在线台架耐久循环测试的老化衰减加速因子集，还包括：
42、利用式（8）中的各变量与初始性能的差除以式（6）中的各变量与初始性能的差，获得计算获取离线耐久测试和在线台架耐久循环测试的老化衰减加速因子集θ为：
43、 (10)。
44、进一步地，所述依据所述老化衰减加速因子集的各项指标对应相加求平均值获得最终的加速因子组合，再进行加和平均获得最终的加速因子，还包括：
45、将保留的各项指标对应相加求平均值获得最终的加速因子组合，再进行加和平均获得最终的加速因子；
46、 (11) ；
47、式（11）中设置所有指标对耐久性老化衰减敏感，t表示离线测试时间。
48、本申请涉及燃料电池
，尤其涉及一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，获取待预测气体扩散层和初始性能，分别进行离线和在线老化衰减台架循环测试并记录测试时间；结束后采集待预测气体扩散层的衰减性能；分别对离线老化测试后的样品和测试电堆拆解后的样品逐个进行离线性能测试，获得此时待预测气体扩散层的平均性能；计算获取离线耐久测试和在线台架耐久循环测试的老化衰减加速因子集并相加求平均值获得最终的加速因子组合，再进行加和平均获得最终的加速因子。本专利技术实现气体扩散层离线老化耐久测试和在线台架循环测试的结合，建立离线与在线之间的关联性，实现对在线台架循环寿命的预测，节约研发成本。
【技术保护点】
1.一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述获取待预测气体扩散层和所述待预测气体扩散层的初始性能，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，将所述待预测气体扩散层装载至多个同等功率和尺寸的测试电堆中，还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述按照设定的实车运行工况对各个测试电堆分别进行耐久老化衰减台架循环测试，记录每个所述测试电堆的循环测试时间，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述循环测试结束后，对不同循环测试时间的多个老化衰减后的所述测试电堆进行逐个逐片拆解，取出各自的待预测气体扩散层，进行性能测试，获得此时待预测气体扩散层的第一衰减平均性能，还包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减
7. 根据权利要求5所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，该方法还包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述依据所述待预测气体扩散层的老化衰减幅度、第一衰减平均性能、第二衰减平均性能和初始性能，计算获取离线耐久测试和在线台架耐久循环测试的老化衰减加速因子集，还包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述依据所述老化衰减加速因子集的各项指标对应相加求平均值获得最终的加速因子组合，再进行加和平均获得最终的加速因子，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述获取待预测气体扩散层和所述待预测气体扩散层的初始性能，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，将所述待预测气体扩散层装载至多个同等功率和尺寸的测试电堆中，还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述按照设定的实车运行工况对各个测试电堆分别进行耐久老化衰减台架循环测试，记录每个所述测试电堆的循环测试时间，还包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于离线与在线结合的气体扩散层老化衰减预测方法，其特征在于，所述循环测试结束后，对不同循环测试时间的多个老化衰减后的所述测试电堆进行逐个逐片拆解，取出各自的待预测气体扩散层，进行性能测试，获得此时待预测气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦道宽，郝冬，吴志新，卫芃男，王睿迪，张妍懿，侯永平，浦及，马明辉，
申请(专利权)人：中汽研新能源汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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