[发明专利]基于PLC的燃料电池测试系统温度控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于PLC的燃料电池测试系统温度控制装置，包括：内循环回路、外循环回路、PLC温度控制单元、上位机监控测试单元，其特征在于：所述内循环回路包括温度传感器、加热器、循环水泵、流量计、流量控制器以及压力传感器，所述内循环回路与燃料电池堆相连，并与燃料电池堆直接进行热交换；所述外循环回路包括冷却水机组、流量控制器以及流量计，所述外循环回路通过板式换热器与所述内循环回路进行热交换，降低内循环回路温度；所述PLC温度控制单元实现对温度的精确控制，并通过Modbus总线向所述上位机监控测试单元发送实时参数信息；所述上位机监控测试单元发送温度设定命令，以测试不同温度条件下燃料电池的性能，实现实时监控测试功能，并将测试数据保存用于燃料电池堆性能分析。

2.一种利用权利要求1所述的基于PLC的燃料电池测试系统温度控制装置的控制方法，其特征在于：所述内循环回路是热循环回路，所述外循环回路是冷循环回路；燃料电池测试系统启动后，首先在所述上位机监控测试单元设定测试温度T_S，当T_S大于燃料电池堆温度T时，由所述PLC温度控制单元打开所述内循环回路中的加热器，快速给内循环中的水加热，并将所述内循环回路中的循环水泵开到最大转速，流量控制器开到最大，以使内循环回路水温快速上升，并和燃料电池堆充分热交换，使燃料电池堆温度同内循环水温同步上升，此时所述外循环回路关闭，由所述内循环回路通过模糊PID算法对温度进行粗调节；由于温度控制具有滞后性，在燃料电池堆温度T还低于设定测试温度T_S1℃时，由所述PLC温度控制单元打开所述外循环回路，外循环回路通过模糊PID算法与内循环回路一起进行温度细调节，当设定测试温度T_S与燃料电池堆温度T相等时，关闭所述内循环回路中的加热器，内循环回路与外循环回路均通过模糊PID算法一起调节使温度稳定在设定温度T_S；当设定测试温度T_S小于燃料电池堆温度T时，在燃料电池堆温度T高于设定测试温度T_S1℃以上时，内循环回路循环水泵以及流量控制器都开到最大，由外循环回路通过通过模糊PID算法进行温度粗调节，当燃料电池堆温度T还高于设定测试温度T_S1℃时，内循环回路通过模糊PID算法与外循环回路一起进行温度细调节，当设定测试温度T_S与燃料电池堆温度T相等时，内循环回路与外循环回路均通过模糊PID算法一起调节使温度稳定在设定测试温度T_S。