燃料电池发动机指标权重与评分函数

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1、燃料电池发动机指标权重与评分函数选取14个关键指标对燃料电池发动机进行评价,它们分别涵盖了稳态性能,起动性能,动态性能以及安全性能。报告首先利用层次分析法(AHP)得到各指标的权重值,随后确定了每个指标的评分函数,将各个指标的得分乘上其对应的权重再求和,便可以得到燃料电池发动机的综合得分。一.指标权重的确定1.层次结构图102.各层次指标权重利用AHP法得到指标在各个分层次以及最后总排序的权重,再通过二次加权法对权重进行修正,最终得到14个性能指标的排序权重,如下表所示:准则层指标权重指标层性能指标权重总排序权重稳态性能0.3333发动机额定功率效率0.13

2、20.0778发动机常用工况效率0.2180.1281电堆最大氢气利用率0.0550.0323发动机额定功率密度0.1320.0778电堆峰值功率密度0.0850.0503发动机额定功率0.3340.1965发动机噪声0.0430.0252起动性能0.1667额定功率热起动时间0.2970.0374怠速热起动时间0.5400.0681怠速冷起动时间0.1630.0206动态性能0.166710%PE到90%PE热态响应时间0.3330.02800%PE到50%PE热态响应时间0.6670.0560安全性能0.3333发动机绝缘性0.50.1009发动机气密性

3、0.50.100910二.基本指标评分1.发动机额定工况效率各台发动机测试时的额定工况加载功率不同,因此发动机额定工况下的指标也要做统一处理以使打分更为合理。利用当量效率作为评价指标来评价发动机额定工况下的效率,即:=其中:式中为实测发动机在额定工况下的效率,为发动机实测额定功率值,为标定额定功率值(此处取55KW)额定工况当量效率指标的基本得分区间:发动机当量效率值得分值45%—10040%—45%90—10038%—40%80—9030%—38%40—80—30%40根据得分区间得到当量效率指标的评分函数为:评分函数形如下图:102.发动机常用工况效率常

4、用工况定义为,发动机净输出功率为25kw时的工况。指标的基本得分区间:发动机常用工况效率得分值50%—10045%—50%75—10035%—45%40—75—35%40指标的评分函数:103.功率评分定义当量功率P作为评价指标,它同时也考虑了发动机的峰值功率值。如果FCE做没有过载(峰值)功率测试,则P=0。;其中式中为发动机实测额定功率值,为标定额定功率值(此处取55KW),为发动机实测峰值功率值。且当>0时,=1;当=0时,=0当量功率指标的基本得分区间:发动机当量功率得分值55—10050—5580—10035—5020—80—3520当量功率指标的

5、评分函数:104.发动机额定功率密度评分指标的基本得分区间:发动机额定功率密度(W/kg)得分值260—100200—26080—100150—20040—80—15040指标的评分函数:5.电堆峰值功率密度指标的基本得分区间:电堆峰值功率密度(W/kg)得分值600—100450—60080—100300—45040—80—30040指标的评分函数:106.氢气利用率评分指标的基本得分区间:氢气利用率最大值得分值95%—10085%—95%75—9075%—85%40—75—75%40指标的评分函数:7.10%PE到90%PE热态响应时间指标的基本得分区间

6、:10%PE到90%PE热态响应时间(s)得分值—51005—1080—10010—2040—8020—40指标的评分函数:108.0%PE到50%PE热态响应时间指标的基本得分区间:0%PE到50%PE热态响应时间(s)得分值—31003—585—1005—1240—8512—40指标的评分函数:9.额定功率热起动时间指标的基本得分区间:额定功率热起动时间(s)得分值—1510015—2580—10025—4040—8040—40指标的评分函数:1010.怠速冷起动时间指标的基本得分区间:怠速冷起动时间(s)得分值—31003—1080—10010—254

7、0—8025—40指标的评分函数:11.怠速热起动时间指标的基本得分区间:怠速热起动时间(s)得分值—1.51001.5—380—1003—640—806—40指标的评分函数:1012.发动机噪声指标的基本得分区间:发动机噪声(db)得分值—8810088—9380—10093—10540—80105—40指标的评分函数:13.FCE泄露性评价合格(100分):满足要求不合格(0分):泄漏量超标14.FCE绝缘性评价合格(100分):绝缘电阻大于1兆欧不合格(0分):绝缘电阻小于1兆欧10

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