本申請涉及電堆使用壽命預測，尤其涉及soc電堆使用壽命預測方法、系統、設備及介質。

背景技術：

1、高溫固體氧化物電池(soc)是高溫固體氧化物燃料電池(sofc)和高溫固體氧化物電解池(soec)的總稱。soc電堆是由多個相同的單電池單元堆疊而成的電池組。

2、soc電堆在使用過程中，其性能會隨著充放電循環次數的增加而逐漸衰退，這主要歸因于電堆內部材料的老化和結構的變化。為了準確評估soc電堆的使用壽命，提高系統的可靠性和經濟性，亟待一種有效的使用壽命預測方法。

技術實現思路

1、本申請的主要目的在于提供一種soc電堆使用壽命預測方法、系統、設備及介質，旨在能夠準確評估soc電堆的使用壽命，為soc電堆的維護和管理提供有力的支持。

2、為實現上述目的，第一方面，本申請提供一種soc電堆使用壽命預測方法，包括：

3、獲取預設時間段內，電堆陰極的鈷載量和氧空位的衰減特性，其中所述預設時間段為電堆已歷經充放電的時間段；

4、根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命；

5、根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命；

6、根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命；

7、根據第一預測壽命、第二預測壽命和第三預測壽命，獲得電堆的預測使用壽命。

8、可選地，所述根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命的步驟，包括：

9、獲取電堆在預設時間段內的實際滿充滿放次數；

10、根據預設時間段內的若干個時間點的鈷載量數據，獲取電堆陰極的鈷載量衰減曲線；

11、根據所述鈷載量衰減曲線和實際滿充滿充次數，獲取電堆陰極的鈷載量衰減到預設閾值時的預測滿充滿放次數；

12、根據所述預測滿充滿放次數和實際滿充滿放次數，獲取第一預測壽命。

13、可選地，所述獲取電堆在預設時間段內的實際滿充滿放次數的步驟，包括：

14、獲取電堆在預設時間段內充放電次數，以及每一次的充電量和放電量數據；

15、根據每一次的充電量和放電量數據，獲取預設時間段內的實際滿充滿放次數。

16、可選地，所述獲取預設時間段內的實際滿充滿放次數的計算公式為：

17、

18、式中，qcharge,i是第i次充電的充電量，n是充電時間的總次數，qdischarge,j是第j次放電量的放電量，m是放電時間的總次數，min函數表示取總充電量和總放電量中的較小值，qrated表示電堆的額定容量。

19、可選地，第一預測壽命的計算公式為：

20、

21、式中，pthreshold表示預設閾值，p0表示預設時間段的初始時間的鈷載量，μ表示鈷載量的衰減系數，n實際表示預設時間段內的實際滿充滿放次數。

22、可選地，所述根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命的計算公式為：

23、

24、式中，ov0表示預設時間段的初始氧空位數量，ovc表示臨界氧空位數量，ovs表示在預設時間段內第s個時間節點的氧空位數量，δts表示從預設時間段的初始時間到第s個時間節點的時間間隔。

25、可選地，所述根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命的計算公式為：

26、

27、式中，k表示常數，y表示預設時間段內選取的時間節點數量，iwork,x表示第x個時間節點的工作電流，itheory,x表示第x個時間節點的理論電流，表示第x個時間節點工作電流與理論電流之間的相對偏差的絕對值。

28、第二方面，本申請提供一種soc電堆使用壽命預測系統，包括：

29、衰減特性獲取模塊：其被配置為獲取預設時間段內，電堆陰極的鈷載量和氧空位的衰減特性，其中所述預設時間段為電堆已歷經充放電的時間段；

30、第一預測模塊：其被配置為根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命；

31、第二預測模塊：其被配置為根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命；

32、第三預測模塊：其被配置為根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命；

33、使用壽命預測模塊：其被配置為根據第一預測壽命、第二預測壽命和第三預測壽命，獲得電堆的預測使用壽命。

34、第三方面，本申請提供一種計算機設備，該計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序，實現如上述的方法。

35、第四方面，本申請提供一種計算機存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，處理器執行所述計算機程序，實現如上述的方法。

36、本申請所能實現的有益效果：

37、本申請實施例提出的一種soc電堆使用壽命預測方法、系統、設備及介質，包括：獲取預設時間段內，電堆陰極的鈷載量和氧空位的衰減特性，其中所述預設時間段為電堆已歷經充放電的時間段；根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命；根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命；根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命；根據第一預測壽命、第二預測壽命和第三預測壽命，獲得電堆的預測使用壽命。結合了電堆陰極的鈷載量衰減特性、氧空位的衰減特性以及工作電流與理論電流的關系來預測電堆的使用壽命，能夠更全面地考慮影響電堆壽命的因素，從而提高預測的準確性，為電堆的使用、維護和優化提供了有力的支持。

技術特征：

1.一種soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，所述根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命的步驟，包括：

3.如權利要求2所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，所述獲取電堆在預設時間段內的實際滿充滿放次數的步驟，包括：

4.如權利要求2所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，所述獲取預設時間段內的實際滿充滿放次數的計算公式為：

5.如權利要求4所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，第一預測壽命的計算公式為：

6.如權利要求1所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，所述根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命的計算公式為：

7.如權利要求1所述的soc電堆使用壽命預測方法，其特征在于，所述根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命的計算公式為：

8.一種soc電堆使用壽命預測系統，其特征在于，包括：

9.一種計算機設備，其特征在于，該計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序，實現如權利要求1-7中任一項所述的方法。

10.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，處理器執行所述計算機程序，實現如權利要求1-7中任一項所述的方法。

技術總結
本申請公開了一種SOC電堆使用壽命預測方法、系統、設備及介質，涉及電堆使用壽命預測技術領域。本申請提供一種SOC電堆使用壽命預測方法，包括：獲取預設時間段內，電堆陰極的鈷載量和氧空位的衰減特性，其中所述預設時間段為電堆已歷經充放電的時間段；根據電堆陰極的鈷載量衰減特性，確定第一預測壽命；根據氧空位的衰減特性，確定第二預測壽命；根據預設時間段內的至少一個時間節點的工作電流和理論電流，確定第三預測壽命；根據第一預測壽命、第二預測壽命和第三預測壽命，獲得電堆的預測使用壽命。

技術研發人員：劉雨禾,雷憲章,和永,廖長江,李小琪,曾婧,伍彩虹,舒松
受保護的技術使用者：成都爍克科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24