[发明专利]一种基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统

说明书

本发明公开了一种基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统，其中，包括电化学域模型单元、流体力学域模型单元、热力学域模型单元和动力学域模型单元；电化学域模型单元具有第一电化学域接口、第二电化学域接口和第三电化学域接口；第一电化学域接口与流体力学域模型单元连接，第二电化学域接口与热力学域模型单元连接，第三电化学域接口与动力学域模型单元连接；流体力学域模型单元具有第一流体力学域接口、第二流体力学域接口、第三流体力学域接口；本发明够适用于虚拟样本与实际样本进行结合处理的高保真模型。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是一种基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统。

背景技术

随着燃料电池汽车的快速的发展，对于燃料电池发动机故障的检测要求也越来越高。

在现有技术中，燃料电池发动机故障诊断方式大多针对单一系统或传感器故障进行识别研究。而事实上，燃料电池发动机是多领域交叉、非线性、强耦合、受环境影响比较大的复杂系统，燃料电池发动机系统的任合部位都可能发生故障，这些故障可能对系统造成损耗，产生不可逆的伤害，甚至导致系统崩溃。其次，随运行时间的变化其性能特性会发生变化，故障产生机理及其影响程度也随之发生相应变化，且实际故障样本量少，采用常规的静态故障诊断方法显然无法准确预测系统故障。在此情况下，虽然理论上能通过实际样本与虚拟样本相结合的方式进行智能诊断，但于现有的研究中，尚未研发出能够用于燃料电池发动机虚拟样本与实际样本相结合进行智能诊断的高保真模型。

因此，如何建立能够应用于通过实际样本与虚拟样本相结合的方式进行智能诊断的模型，是本领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统，以解决现有技术中的不足，它能够适用于虚拟样本与实际样本进行结合处理的高保真模型。

本发明提出了一种基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统，其中，包括电化学域模型单元、流体力学域模型单元、热力学域模型单元和动力学域模型单元；

所述电化学域模型单元具有第一电化学域接口、第二电化学域接口和第三电化学域接口；所述第一电化学域接口与所述流体力学域模型单元连接，所述第二电化学域接口与所述热力学域模型单元连接，所述第三电化学域接口与所述动力学域模型单元连接；

所述流体力学域模型单元具有第一流体力学域接口、第二流体力学域接口、第三流体力学域接口；所述第一流体力学域接口与所述电化学域模型单元连接，所述第二流体力学域接口与所述热力学域模型单元连接，所述第三流体力学域接口与所述动力学域模型单元的连接；

所述热力学域模型单元具有第一热力学域接口、第二热力学域接口和第三热力学域接口；所述第一热力学域接口与所述电化学域模型单元连接，所述第二热力学域接口与所述流体力学域模型单元固定连接，所述第三热力学域接口与所述动力学域模型单元连接；

所述动力学域模型单元具有第一动力学域接口、第二动力学域接口和第三动力学域接口；所述第一动力学域接口与所述电化学域模型单元的连接，所述第二动力学域接口与所述流体力学域模型单元连接，所述第三动力学域接口与所述热力学域模型单元连接。

如上所述的基于多领域交叉的燃料电池发动机故障模型系统，其中，可选的是，所述电化学域模型单元包括燃料电池开环电路电压获取模块、电流密度获取模块；

所述燃料电池开环电路电压获取模块用于获取各个单片燃料电池电压开环电路电压；所述电流密度获取模块用于获取各电池单体的电流密度；

所述电化学域模型单元的模型公式为：