(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 202211015044.2 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 潍柴动力股份有限公司 地址 261001 山东省潍坊市高新 技术产业 开发区福寿东 街197号甲 (72)发明人 柳海涛　颜华　柴建平　张椿　 沈徉羊　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 霍文娟 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) H01M 8/0271(2016.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 封装力的确定方法、 确定装置与计算机可读 存储介质 (57)摘要 本申请提供了一种封装力的确定方法、 确定 装置与计算机可读存储介质， 该确定方法包括： 模拟步骤， 采用预定封装力， 对目标有限元模型 进行数值模拟， 至少得到气体扩散层和双极板 之 间的GDL应变和接触应力； 确定步骤， 基于GDL应 变， 确定预定封装力对应的孔隙率， 并基于接触 应力， 确定预定封装力对应的接触电阻率， 且基 于孔隙率和接触电阻率， 确定对应的燃料电池的 性能参数； 重复步骤， 在性能参数不满足预设条 件的情况下， 依次重复模拟步骤和确定步骤至少 一次， 直到燃料电池的性能参数满足预设条件， 得到最优的预定封装力， 从而解决了现有技术中 难以较为准确地确定燃料电池的最优封装力的 问题。 权利要求书2页 说明书12页 附图4页 CN 115392083 A 2022.11.25 CN 115392083 A 1.一种封装力的确定方法， 其特 征在于， 包括： 模拟步骤， 采用预定封装力， 对目标有限元模型进行数值模拟， 至少得到气体扩散层和 双极板之间的GDL应变和接触应力， 其中， 所述目标有限元模型是至少根据燃料电池的电堆 力学模型 得到的， 所述电堆力学模型中至少包括所述气体扩散层和所述双极板； 确定步骤， 基于所述GDL应变， 确定所述预定封装力对应的孔隙率， 并基于所述接触应 力， 确定所述预定封装力对应的接触电阻率， 且基于所述孔隙率和所述接触电阻率， 确定对 应的所述燃料电池的性能参数； 重复步骤， 在所述性能参数不满足预设条件的情况下， 依次重复所述模拟步骤和所述 确定步骤至少一次， 直到所述燃料电池的所述性能参数满足所述预设条件， 得到最优的所 述预定封装力， 每一次重复时， 所述预定封装力不相同， 所述预设条件为所述性能参数大于 或者等于极化曲线中的目标值。 2.根据权利要求1所述的确定方法， 其特征在于， 基于所述GDL应变， 确定所述预定封装 力对应的孔隙率， 包括： 采用 计算得到所述孔隙率， 其中， 为所述孔隙率， εGDL为所述气体 扩散层的初始孔隙率， εV为所述GDL应 变。 3.根据权利要求1所述的确定方法， 其特征在于， 基于所述接触应力， 确定所述预定封 装力对应的接触电阻率， 包括： 采用 计算所述接触电阻率， Rcon为所述接触电阻率， Pcon为所述接 触应力。 4.根据权利要求1所述的确定方法， 其特征在于， 至少根据燃料电池的电堆力学模型得 到所述目标有限元模型的过程包括： 建立所述电堆力学模型， 所述电堆力学模型还包括钢带、 端板、 集流板、 密封胶圈以及 质子交换膜； 基于有限元 软件和所述电堆力学模型， 得到预定有限元模型； 对所述预定有限元模型进行预定处理， 得到所述目标有限元模型， 所述预定处理包括 网格划分、 材 料物性参数设置、 边界条件设置和相互接触关系设置 。 5.根据权利要求4所述的确定方法， 其特征在于， 所述相互接触关系设置依次为： 所述 钢带、 所述端板、 所述集流板、 所述密封胶圈、 所述双极板、 所述气体扩散层以及所述质子交 换膜。 6.根据权利要求4所述的确定方法， 其特征在于， 所述网格划分为： 所述钢带、 所述端 板、 所述集流板以及所述密封胶圈的网格大小为第一预定值， 所述双极板的网格大小按照 预定方向从所述第一预定值减小至第二预定值， 所述气 体扩散层和所述质子交换膜的网格 大小为所述第二预定值， 其中， 所述预定方向为由所述预定有限元模型 的表面至内部的方 向， 所述第一预定值大于所述第二预定值。 7.根据权利要求 4所述的确定方法， 其特 征在于， 所述材料物性参数设置为： 所述端板为脆性材料， 所述双 极板为正交异性材料， 所述钢 带和所述集流板为弹塑性材料， 所述密封胶 圈为超弹性材料， 所述质子交换膜和所述气体权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115392083 A 2扩散层为非线性弹性材 料； 所述边界条件设置为： 所述钢带、 所述端板、 所述集流板、 所述密封胶圈、 所述双极板、 所述气体扩散层以及所述质子交换膜均为节点耦合。 8.一种封装力的确定装置， 其特 征在于， 包括： 模拟单元， 用于模拟步骤， 采用预定封装力， 对目标有限元模型进行数值模拟， 至少得 到气体扩散层和双极板 之间的GDL应变和接触应力， 其中， 所述目标有限元模型是至少根据 燃料电池的电堆力学模型得到的， 所述电堆力学模型中至少包括所述气 体扩散层和所述双 极板； 确定单元， 用于确定步骤， 基于所述GDL应变， 确定所述预定封装力对应的孔隙率， 并基 于所述接触应力， 确定所述预定封装力对应的接触电阻率， 且基于所述孔隙率和所述接触 电阻率， 确定对应的所述燃料电池的性能参数； 重复单元， 用于重复步骤， 在所述性能参数不满足预设条件的情况下， 依次重复所述模 拟步骤和所述确定步骤至少一次， 直到所述燃料电池的所述性能参数满足所述预设条件， 得到最优的所述预定封装力， 每一次重复时， 所述预定封装力不相同， 所述预设条件为所述 性能参数 大于或者 等于极化曲线中的目标值。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质包括存储的程序， 其中， 所述 程序执行权利要求1至7中任意 一项所述的封装力的确定方法。 10.一种处理器， 其特征在于， 所述处理器用于运行程序， 其中， 所述程序运行时执行权 利要求1至7中任意 一项所述的封装力的确定方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115392083 A 3