CN119452486A 用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠中的或者在燃料电池或者电解池中的状态的设备和方法 （罗伯特·博世有限公司）

2024.12.27PCT/EP2023/0669862023.06.22WO2024/002861DE2024.01.04用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠中的或者在燃料电池或者电解池中的状态的设本发明涉及一种用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠中的或者在燃料电池或者电解自外围的过程介质的入口和到外围中的过程产其中，借助第二模型(104)对所述板的分段进行所述第一模型(102)和所述第二模型(104)通过二模型(104)和所述第三模型(106)分段地通过借助所述至少一个输入参量、所述第(102)、所述第二模型(104)和所述第三模型21.用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠(204)中的或者在燃料电池或者电解池中到外围中的过程产物的出口以及电输入参量和输出参量进行建模，其中，借助第二模型第一模型(102)的至少一个输入参量，其中，借助所述至少一个输入参量、所述第一模型2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助所述第二模型(104)，对每个分段电极单元(202)的或者所述膜电极单元(202)的每个7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述状态(100)确定包括用于所述第一模型(102)的至少一个输入参量和用于所述状态(100)的参考物，其中，借助来自所述训练数据的至少一个输入参量确定相应的状态(100)，其中，根据所述状态9.用于确定燃料电池的或者电解池的堆叠的或者在燃料电池或者电解池(202)中的状3[0001]本发明涉及一种用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠中的或者在燃料电池[0004]用于确定在燃料电池的或者电解池的堆叠中的或者在燃料电池或者电解池中的[0005]膜电极单元尤其可以被理解为至少一个离子传导层(所谓的膜)和至少一个电极离子传导液体/溶液浸透的不导电的多孔结构(例如用于液态碱性电解或者在氧化还原液外的功能层例如用于分布反应介质(运来液态的和4[0015]用于确定燃料电池的或者电解池的堆叠的或者在燃料电池或者电解池中的状态5通道可以被理解为狭义的通道和广义的作为连贯的流动路径的通道，例如呈如在PEM电解[0030]在图1中示出用于确定在堆叠中的状态100的示例性模型。在图1中示出用于堆叠的外围的第一模型102以及用于堆叠中的至少一个分段的第二模型104和第三模型106。在通过至少一个第四耦合参量114耦合到第二模型104上。在该例子中，设置有虚拟传感器6[0034]例如，第二模型104构造为用于，对在各一个分段或这样的分段的束中的热量运别是在PEM燃料电池的情况下的液态水)的运走和/或热量和电压通过一般化的电阻器来映oderA.A.Kulikovsky,JournalofTheElectrochemicalSociety，161，F263–F270参量114将分段或者分段的束耦合到膜电极单7modelingPartI:Scatterinmaterialparameterization，R.Vetter和[0055]在该例子中，第一模型102包括至少一个端板模型，该端板模型被分配给如下分[0057]对单池束数量和分段数量的选择是对精度和计算时间的衡量。分段可以是矩形能够预期的功率差异小或者与待被研究的问题的相关性小，则选择仅一个通道束是足够8耦合的偏微分方程式或者被确定为分析函数或者被确定为一个神经网络或者多个神经网型和相应的输入参量应对哪个状态100进[0070]在推导中，接下来根据在训练中确定的参数和第一模型102的预给定的至少一个9段208_1包括通道208_2中的各一个通道的一部分或者分别包括多个通道208_2的一中的分段附接到第二模型106中的分段上。第二模型104中的分段的数量可以与第三模型量114将第三模型106中的分段附接到第二模型10[0081]在图3中描述在用于确定堆叠204中的状态100的方法中的步骤。在下文中根据聚[0082]在步骤302中，例如从在安装在聚合物电解质膜燃料电池中的膜电极单元上的预聚合物电解质膜燃料电池的燃料电池堆叠与聚合物电解质膜电解池的电解堆叠之间进行[0113]可选地，第一模型102包括热模型，该热模型对燃料电池堆叠的环境条件进行建[0115]例如，状态100是燃料电池堆叠中的用于气体的至少一个通道的内部状态的不均[0116]例如，状态100是燃料电池堆叠的一个燃料电池的或者多个燃料电池的膜电极单[0118]例如，状态100是在一个燃料电池内的或者在该燃料电池堆叠内的用于燃料电池[0126]在一个例子中，状态100是在该燃料电池堆叠的至少一个催化剂层中的至少一个[0127]在一个例子中，状态100是局部反应对总电压或者对燃料电池堆叠提供的总电流电池堆叠的至少一个膜中的膜老化和/或在燃料电池堆叠的至少一个气体扩散载体中的老考虑到该燃料电池堆叠的效率和/或使用寿命的情根据在该燃料电池堆叠上的、在运行该燃料电池堆叠期间被检测的测量确定状态100。例[0135]在一个例子中，根据状态100确定用于该燃料电池堆叠的运行的操控参量或者调助该预测能够在运行燃料电池堆叠期间影响使用寿[0138]在一个示例中，根据状态100借助系统模型估计用于燃料电池堆叠的至少一个输[0156]例如，状态100是电解池堆叠中的用于气体的至少一个通道的内部状态的不均匀[0162]在一个例子中，状态100是在该电解池堆叠中的或者在一个电解池中的局部的温少一个催化剂层中和/或至少在用于流体的通道中的至少一个通道中的局部饱和、即液相[0167]在一个例子中，状态100是在该电解池堆叠的至少一个催化剂层中的至少一个局[0168]在一个例子中，状态100是局部反应对总电压或者对电解池堆叠提供的总电流的叠的至少一个膜中的膜老化和/或在电解池堆叠的至少一个气体扩散载体中的老化和/或考虑到该电解池堆叠的效率和/或使用寿命的情[0176]在一