(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211199681.X (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 张智明　周驰　史亮　章桐　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 夏健君 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H01M 8/04298(2016.01) H01M 8/24(2016.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种燃料电池堆性能设计方法、 系统、 电子 设备及介质 (57)摘要 本发明涉及一种燃料电池堆性能设计方法、 系统、 电子设备及介质， 方法包括如下步骤： 通过 可视化界面接收燃料电池堆的极化曲线参数， 计 算各电流密度对应的单电池电压； 通过可视化界 面接收燃 料电池堆的工作电流密度， 得到与该工 作电流密度对应的单电池电压； 通过可视化界面 接收燃料电池堆的工作电流/工作电压、 S2得到 的工作电流密度以及与该工作电流密度对应的 单电池电压， 计算单电池数和活化面积， 验证该 单电池数和活化面积是否符合设计需求与设计 目标， 验证符合后， 根据单电池数和活化面积可 快速确定 该燃料电池的具体尺 寸参数。 与现有技 术相比， 本发明能够高效地对燃料电池进行设 计， 具有较强的工程实用价值， 且适用于所有的 燃料电池。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115408881 A 2022.11.29 CN 115408881 A 1.一种燃料电池堆 性能设计方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 通过可视化界面接收燃料电池堆的极化曲线参数， 计算与各电流密度对应的单电 池电压； S2： 通过可视化界面接收燃料电池堆的工作电流密度， 得到与该工作电流密度对应的 单电池电压； S3： 通过可视化界面接收燃料电池堆的工作电流/工作电压、 S2得到的工作电流密度以 及与该工作电流密度对应的单电池电压， 计算单电池数和活化面积， 验证该单电池数和活 化面积是否符合设计需求， 验证符合后， 根据单电池数和活化面积确定该燃料电池的尺寸 参数。 2.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆性 能设计方法， 其特征在于， 所述极化曲线参 数包括氢气压力、 空气压力和工作温度。 3.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆性能设计方法， 其特征在于， 所述S3中， 验证 该单电池数和活化 面积是否符合设计需求的过程具体为： 通过可视化界面接收S3计算得到的单电池数和活化面积， 结合S1中接收的极化曲线参 数， 计算各电流密度下的燃料电池功率 值； 结合S2中接收的工作电流密度， 获取工作电流密度下的燃料电池功率、 燃料电池最大 功率和与燃料电池最大功率对应的电流密度值； 判断工作电流密度对应的燃料电池功率是否满足设计需求， 是， 则直接根据单电池数 和活化面积确定该燃料电池的尺寸参数， 否则， 通过可视化界面输入设计功 率， 计算新的单 电池数和活化 面积， 并根据新的单电池数和活化 面积确定该燃料电池的尺寸 参数。 4.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆性 能设计方法， 其特征在于， 在计算各电流密 度下的燃料电池功率之后， 通过生成功率 曲线， 描述各电流密度与燃料电池功率之间的关 系。 5.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆性能设计方法， 其特征在于， 所述S1中， 在计 算与各电流密度对应的单电池电压之后， 通过生成极化特征曲线， 描述各电流密度与单电 池电压之间的对应关系。 6.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆性 能设计方法， 其特征在于， 通过接收工作电 流密度和极化曲线参数， 分别建立能斯特电压、 活化损失、 欧姆损失和浓差损失与工作电流 密度和极化曲线参数的数学模型， 计算得到所述工作电流密度和极化曲线参数下的能斯特 电压、 活化损失、 欧姆损失和浓差损失。 7.一种燃料电池堆 性能设计系统， 其特 征在于， 包括： 第一可视化界面： 用以接收燃料电池堆的极化曲线参数、 工作电流密度以及计算得到 的单电池数和活化 面积； 第二可视化界面： 用以接收工作电流/工作电压、 工作电流密度、 设计功率以及计算得 到的与该工作电流密度对应的单电池电压； 显示单电池数和活化 面积的计算结果。 处理器： 用以执 行如权利要求1～5任一所述的燃料电池堆 性能设计方法。 8.根据权利要求7所述的一种燃料电池堆性 能设计方法， 其特征在于， 所述第 一可视化 界面中设有用以切换至第二可视化界面的按 钮。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器； 存储器； 和被存储在存储器中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115408881 A 2的一个或多个程序， 所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1 ‑5任一所述的燃料电 池堆性能设计方法的指令 。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 包括供电子设备的一个或多个处理器执行 的一个或多个程序， 所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1 ‑5任一所述的燃料电 池堆性能设计方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115408881 A 3