物理信息融合水态网络

精度提速双升

将时频异质特征与多物理场方程嵌入网络，让质子交换膜燃料电池内部不可测水态能被稳定估出。

Jisen, Li · Zhao, Dongqi · 谢良 · Zhou, Ze · 张立炎 · 陈启宏

Energy 2026

参数信息

液态饱和度RMSE

0.0045

膜水合度RMSE

0.1142

精度提升比例

44.83 %

收敛速度提升比例

35.29 %

技术优势

不依赖精密传感器也能估水

利用工业上可测变量和弛豫时间分布提取特征，替代了对内部水状态的直接观测。

数据变少还能更准更快

精度和收敛速度的提升幅度随着数据量减少而增大，适合数据稀缺的实车场景。

小样本下误差最低

与其他方法相比，本方法在液态饱和度和膜水合度上取得最低的均方根误差。

应用场景

• 燃料电池在线诊断：从可测变量实时估出内部水状态，省去停机检测。
• 电堆水管理：把电堆内部水分布作为控制输入，防止干膜或水淹。
• 电池状态估计算法：在数据有限时仍保持高精度和快速收敛的估计。
• 多物理场智能体：将多物理场方程嵌入网络，增强小样本泛化能力。