[发明专利]一种燃料电池堆热管理模拟系统

权利要求书

1.一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，包括燃料电池废堆、控制电路、处理器，所述的处理器依次连接控制电路和燃料电池废堆；

处理器根据燃料电池需求电流计算并输出控制电路所需的控制信号，控制电路根据控制信号控制燃料电池废堆的产热量，通过改变燃料电池需求电流模拟不同工况下燃料电池堆的热分布情况。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的燃料电池废堆中的质子交换膜为发热片，所述的发热片与控制电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的控制电路为直流控制电路或交流控制电路。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的直流控制电路包括相连接的PWM调制电路和IGBT电路，所述的PWM调制电路与处理器连接，所述的IGBT电路与燃料电池废堆连接。

5.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的控制电路为直流控制电路，所述的电源为直流电源，所述的处理器输出的控制信号为占空比α，其计算步骤为：

首先根据燃料电池需求电流i计算该电流下的期望功率Q＝E_oci-U_fci，其中E_oc为开路电压，为当前燃料电池废堆的电压，τ为时间常数，f(i)为电流i的函数，L^-1为拉普拉斯逆变换，s为复频率，“*”表示卷积；

然后计算占空比α：由功率关系可得占空比R为发热片电阻，U_dc为直流电额定电压。

6.根据权利要求3所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的交流控制电路包括相连接的触发电路和全控式整流电路，所述的触发电路与处理器连接，所述的全控式整流电路与燃料电池废堆连接。

7.根据权利要求5所述的一种燃料电池堆热管理模拟系统，其特征在于，所述的控制电路为交流控制电路，所述的电源为交流电源，所述的处理器输出的控制信号为导通角θ，其计算步骤为：

首先根据燃料电池需求电流i计算该电流下的期望功率Q＝E_oci-U_fci；

然后根据以下步骤计算导通角θ：

由公式可得发热片实际需求有效电压U_eff；

根据电压关系其中，U_ac为输入交流电的有效电压，θ∈(0，2π)，令x＝2θ，则上式可整理为sinx＝x-2π(1-k²)，令b＝2π(1-k²)，则解方程sinx＝x+b，b∈(-2π，0)，可得x，进而得到导通角