[发明专利]燃料电池性能监测系统

权利要求书

1.一种燃料电池性能监测系统，该系统包括开关网络、交流波动电流产生器(3)、低通滤波器(4)、带通滤波器(5)、直流分量数据采集单元(6)、交流分量数据采集单元(7)以及内阻计算单元(8)；

所述开关网络包括顺序排列的多个开关元件(2)，奇数序号开关元件(2)的信号输出端并联成开关网络的第一输出端，偶数序号开关元件(2)的信号输出端并联成开关网络的第二输出端，用于输出一个单电池两端的电压信号；

所述交流波动电流产生器(3)，用于与燃料电池堆的电压输出端并联，向所述燃料电池堆施加交流波动电流；

所述低通滤波器(4)和带通滤波器(5)分别与开关网络的第一输出端和第二输出端连接，分别用于接收第一输出端和第二输出端输出的电压信号，通过滤波分别得到直流电压信号和交流波动电压信号，并分别将得到的信号输出到直流分量数据采集单元(6)和交流分量数据采集单元(7)；

所述直流分量数据采集单元(6)用于接收来自低通滤波器(4)的直流电压信号并根据该信号获取直流电压值；

所述交流分量数据采集单元(7)用于接收来自带通滤波器(5)的交流波动电压信号、根据该信号获取交流波动电压值并将该交流波动电压值输出到内阻计算单元(8)；

所述内阻计算单元(8)用于根据接收到的交流波动电压值和所述交流波动电流产生器(3)所施加的交流波动电流值计算单电池的内阻。

2.根据权利要求1所述的系统，其中开关元件(2)的个数比燃料电池堆中单电池的个数多1。

3.根据权利要求1所述的系统，其中开关元件(2)是具有控制端的开 关，开关网络还包括开关控制器，用于通过控制端控制开关元件(2)的状态，以每次接入一个单电池(1)。

4.根据权利要求3所述的系统，其中开关元件(2)为具有控制端的双路光电隔离继电器。

5.根据权利要求3所述的系统，其中开关控制器执行对应于开关状态的组合逻辑时序控制程序，使得该开关网络中有且仅有一对相邻的开关元件(2)被同时闭合。

6.根据权利要求1所述的系统，其中交流波动电流产生器(3)为电流激励源或可控负载。

7.根据权利要求6所述的系统，其中电流激励源为交流恒流激励源。

8.根据权利要求6所述的系统，其中可控负载为交流恒流负载。

9.根据权利要求1所述的系统，其中内阻计算单元(8)用交流波动电压值除以交流波动电流值得到单电池内阻。

10.根据权利要求1所述的系统，其中该系统还包括差分放大器，差分放大器的输入端与开关网络的第一输出端、第二输出端相连接，输出端与低通滤波器(4)、带通滤波器(5)的输入端相连接，用于将开关网络输出的差分的电压信号转换为单端信号，并置该差分放大器一正向参考电压，以确保差分放大器始终输出正电压。 

11.根据权利要求1所述的系统，其中直流分量数据采集单元(6)、交流分量数据采集单元(7)为A/D转换单元。