[發明專利]一種燃料電池堆熱管理模擬系統

有效

• 申請號: 201210356559.9
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102956905A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 陳鳳祥;王楠;章桐
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，包括燃料電池廢堆、控制電路、處理器，所述的處理器依次連接控制電路和燃料電池廢堆；

處理器根據燃料電池需求電流計算并輸出控制電路所需的控制信號，控制電路根據控制信號控制燃料電池廢堆的產熱量，通過改變燃料電池需求電流模擬不同工況下燃料電池堆的熱分布情況。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的燃料電池廢堆中的質子交換膜為發熱片，所述的發熱片與控制電路連接。

3.根據權利要求2所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的控制電路為直流控制電路或交流控制電路。

4.根據權利要求3所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的直流控制電路包括相連接的PWM調制電路和IGBT電路，所述的PWM調制電路與處理器連接，所述的IGBT電路與燃料電池廢堆連接。

5.根據權利要求3所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的控制電路為直流控制電路，所述的電源為直流電源，所述的處理器輸出的控制信號為占空比α，其計算步驟為：

首先根據燃料電池需求電流i計算該電流下的期望功率Q＝E_oci-U_fci，其中E_oc為開路電壓，為當前燃料電池廢堆的電壓，τ為時間常數，f(i)為電流i的函數，L^-1為拉普拉斯逆變換，s為復頻率，“*”表示卷積；

然后計算占空比α：由功率關系可得占空比R為發熱片電阻，U_dc為直流電額定電壓。

6.根據權利要求3所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的交流控制電路包括相連接的觸發電路和全控式整流電路，所述的觸發電路與處理器連接，所述的全控式整流電路與燃料電池廢堆連接。

7.根據權利要求5所述的一種燃料電池堆熱管理模擬系統，其特征在于，所述的控制電路為交流控制電路，所述的電源為交流電源，所述的處理器輸出的控制信號為導通角θ，其計算步驟為：

首先根據燃料電池需求電流i計算該電流下的期望功率Q＝E_oci-U_fci；

然后根據以下步驟計算導通角θ：

由公式可得發熱片實際需求有效電壓U_eff；

根據電壓關系其中，U_ac為輸入交流電的有效電壓，θ∈(0，2π)，令x＝2θ，則上式可整理為sinx＝x-2π(1-k²)，令b＝2π(1-k²)，則解方程sinx＝x+b，b∈(-2π，0)，可得x，進而得到導通角