[发明专利]基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法

说明书

本发明公开了一种基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法，包括如下步骤，S1，构建超高速电动空压机数值方程和负载激励模型；S2，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同一级导叶角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第一仿真结果；S3，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同二级导叶角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第二仿真结果；S4，根据步骤S2中的第一仿真结果，选取第一仿真结果中的最小负载激励幅值对应的一级导叶角，作为第一参数；S5，根据步骤S3中的第二仿真结果，选取第二仿真结果中的最小负载激励幅值对应的二级导叶角，作为第二参数。本发明能够降低超高速电动空压机在调速过程中产生的波动。

技术领域

本发明涉及超高速电动空气压缩机技术领域，具体涉及一种基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法。

背景技术

燃料电池汽车具有能量效率高，零排放，无污染等优点，是新能源汽车发展的重要方向。车用燃料电池电动空压机将空气压缩后输送至燃料电池电堆，为满足燃料电池电堆高功率的发展要求，需要进一步提高电动空压机的供气流量和压比，两级离心式超高速电动空压机(以下简称“超高速电动空压机”)因其具有提供更大流量和压比的技术潜力，备受研究关注。为更好地跟踪燃料电池电堆输出功率需求，超高速电动空压机需在秒级时间内将其转速调整几万、甚至十几万转。然而，超高速电动空压机宽转速范围调速会产生剧烈的波动，增加调速时间，限制燃料电池电堆功率输出，严重影响燃料电池汽车的动力性。

如何减少超高速电动空压机宽转速范围调速时产生的波动，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负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法，以解决现有技术中的不足，它能够降低超高速电动空压机在调速过程中产生的波动。

本发明提供了一种基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法，用于燃料电池汽车上的超高速电动空压机，所述超高速电动空压机为两级离心式电动空压机，所述两级离心式电动空压机内设有一级叶轮和二级叶轮；

其中，包括如下步骤，

S1，构建超高速电动空压机数值方程和负载激励模型；

S2，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同一级导叶角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第一仿真结果；

S3，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同二级导叶角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第二仿真结果；

S4，根据步骤S2中的第一仿真结果，选取第一仿真结果中的最小负载激励幅值对应的一级导叶角，作为第一参数；

S5，根据步骤S3中的第二仿真结果，选取第二仿真结果中的最小负载激励幅值对应的二级导叶角，作为第二参数。

如上所述的基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法，其中，可选的是，还包括如下步骤，

S6，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同一级叶轮安装角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第三仿真结果；

S7，利用步骤S1中的负载激励模型，在不同二级叶轮安装角条件下进行仿真，获取负载激励幅值的第四仿真结果；

S8，根据步骤S6中的第三仿真结果，选取第三仿真结果中的最小负载激励幅值对应的一级叶轮安装角，作为第三参数；

S9，根据步骤S7中的第四仿真结果，选取第四仿真结果中的最小负载激励幅值对应的二级叶轮安装角，作为第四参数；

S10，将第一参数、第二参数、第三参数和第四参数作为超高速电动空压机的设计参数。

如上所述的基于负载激励幅值分析的燃料电池空压机参数设置方法，其中，可选的是，步骤S1中包括如下步骤，