(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 202110540889.2 (22)申请日 2021.05.18 (71)申请人 中移 （上海） 信息通信科技有限公司 地址 201206 上海市浦东 新区新金桥路27 号金桥现代产业 服务园区10号楼二楼 申请人 上海交通大 学　 中国移动通信集团有限公司 (72)发明人 廖书信　俞建军　邱殿凯　许寒旭　 来新民　任骋　 (74)专利代理 机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 专利代理师 许静　胡影 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/28(2020.01)G06N 3/08(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种燃料电池双极板质量的测评方法、 装置 及测评设备 (57)摘要 本发明提供一种燃料电池双极板质量的测 评方法、 装置及测评设备， 属于电池制备技术领 域， 其中， 所述燃料电池双极板质量的测评方法 包括： 根据双极板的关联数据， 构建双极板数字 孪生模型； 采集双极板的实际成形缺陷， 利用所 述双极板数字孪生模型对所述实际成形缺陷进 行仿真， 得到仿真结果； 生成双极板成形质量评 价指标， 利用所述双极板质量评价指标对所述仿 真结果进行评价， 生成双极板质量评价结果。 本 发明中， 能够充分采集双极板成形过程中产生的 多种缺陷， 通过建立数字孪生模型， 结合不同质 量评价指标来评估双极板的成形缺陷对双极板 的成形质量的影响， 可以有效减少误判几率， 实 时获取燃料电池实际安装工况下的双极板成形 质量。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115374688 A 2022.11.22 CN 115374688 A 1.一种燃料电池双极板质量的测评方法， 其特 征在于， 包括： 根据双极板的关联 数据， 构建双极板数字 孪生模型； 采集双极板的实际成形缺陷， 利用所述双极板数字孪生模型对所述实际成形缺陷进行 仿真， 得到 仿真结果； 生成双极板成形质量评价指标， 利用所述双 极板质量评价指标对所述仿真结果进行评 价， 生成双极板质量评价结果。 2.根据权利要求1所述的测评方法， 其特征在于， 所述双极板的关联数据包括双 极板的 几何参数、 材料参数、 运行工况参数、 装配环 境参数， 所述根据双极板的关联数据， 构建双极 板数字孪生模型包括： 根据所述双极板的几何参数， 建立双极板的成形缺陷数据库； 利用双极板的几何参数、 成形缺陷数据库、 材料参数、 运行工况参数以及装配环境参 数， 构建多个双极板数字 孪生子模型； 利用神经网络算法对所述多个双 极板数字孪生子模型进行整合， 构建双 极板数字孪生 模型。 3.根据权利要求2所述的测评方法， 其特征在于， 所述多个双极板数字孪生子模型包 括： 流体分布子模型、 界面接触电阻预测子模型和应力分布子模型； 所述流体分布子模型用于确定在不同运行工况下双极板成形缺陷与双极板上流体分 布的关系； 所述界面接触电阻预测子模型用于确定在不同装配环境下双极板成形缺陷与界面接 触电阻的关系， 所述界面接触电阻为双极板和气体扩散层之间的接触电阻； 所述应力分布子模型用于确定在不同装配环境下双极板成形缺陷与双极板在燃料电 池中的应力分布的关系。 4.根据权利要求3所述的测评方法， 其特征在于， 所述流体分布子模型的构建包括以下 步骤： 根据双极板的所述几何参数和所述成形缺陷数据库， 创建双极板的三维模型； 对所述三维模型进行网格绘制； 根据网格绘制后的三维模型， 利用CFD软件建立双极板的CFD模型； 根据燃料电池的运行工况参数， 设置所述CFD模型计算区域的进出口边界条件。 5.根据权利要求3所述的测评方法， 其特征在于， 所述界面接触电阻预测子模型的构建 包括以下步骤： 根据双极板的所述几何参数和所述成形缺陷数据库， 创建双 极板以及气体扩散层的二 维模型； 对双极板以及气体扩散层的二维模型进行装配和设置 。 6.根据权利要求3所述的测评方法， 其特征在于， 所述应力分布子模型的构建包括以下 步骤： 根据双极板的所述几何参数和所述成形缺陷数据库， 创建双极板、 膜电极组件以及端 板的二维模型； 对双极板、 膜电极组件以及端板的二维模型进行组装， 得到燃料电池的二维装配体模 型；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115374688 A 2对所述燃料电池的二维装配 体模型进行设置 。 7.根据权利要求3所述的测评方法， 其特征在于， 所述利用神经网络算法对所述多个双 极板数字 孪生子模型进行整合， 构建双极板数字 孪生模型包括： 调用所述流体分布子模型、 所述界面接触电阻预测子模型和所述应力分布子模型， 对 不同双极板成形缺陷进行仿真， 得到双极板成形缺陷与双极板上流体分布关系数据库、 双 极板成形缺陷与界面接触电阻关系数据库以及双极板成形缺陷与双极板在燃料电池中的 应力分布关系数据库； 对所述双 极板成形缺陷与双极板上流体分布关系数据库、 所述双 极板成形缺陷与界面 接触电阻关系数据库以及所述双极板成形缺陷与双极板在燃料电池中的应力分布关系数 据库进行整合， 得到整合后的数据库； 利用神经网络算法对整合后的数据库进行拟合， 得到双极板数字 孪生模型。 8.根据权利要求1所述的测评方法， 其特征在于， 所述双极板成形质量评价指标包括流 体分布均匀 性指标、 界面接触性能指标以及应力 分布均匀 性指标， 所述生成双极板成形质 量评价指标， 利用所述双极板质量评价指标对所述仿真结果进行评价， 生成双极板质量评 价结果包括： 确定所述流体分布均匀性指标、 所述界面接触性 能指标以及所述应力分布均匀性指标 的权重； 对所述流体分布均匀性指标、 所述界面接触性能指标以及所述应力分布均匀性指标进 行加权求和， 得到双极板综合质量指标； 利用所述双极板综合质量指标对所述仿真结果进行评价， 得到双极板质量评价结果。 9.一种燃料电池双极板质量的测评装置， 其特 征在于， 包括： 构建模块， 用于根据双极板的关联 数据， 构建双极板数字 孪生模型； 仿真模块， 用于采集双极板的实 际成形缺陷， 利用所述双极板数字孪生模型对所述实 际成形缺陷进行仿真， 得到 仿真结果； 评价模块， 用于生成双极板成形质量评价指标， 利用所述双极板质量评价指标对所述 仿真结果进行评价， 生成双极板质量评价结果。 10.一种测评设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序； 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8 中 任一项所述的燃料电池双极板质量的测评方法。 11.一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， 该计算机程序被 处理器执行时实现如权利要求1至8 中任一项所述的燃料电池双极板质量的测评方法中的 步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115374688 A 3