[实用新型]一种质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于，包括：交流电压电流传感器、PWM整流模块、直流母线电压电流传感器、DC/DC变换模块、输出电压电流传感器、控制模块、人机界面和通信模块；

所述交流电压电流传感器采集输入到所述PWM整流模块中的交流电压电流信息，转换为控制模块能够接收的信号并传输至控制模块；交流电压电流传感器包括交流输入端、交流输出端和信号输出端，交流输入端与三相交流电网连接，交流输出端与所述PWM整流模块连接，信号输出端与控制模块连接；

所述直流母线电压电流传感器，采集输入到所述DC/DC变换模块中的直流电压电流信息，转换为控制模块能够接收的信号并传输至控制模块；直流母线电压电流传感器包括直流输入端、直流输出端和信号输出端，直流输入端与所述PWM整流模块连接，直流输出端与所述DC/DC变换模块连接，信号输出端与控制模块连接；

所述PWM整流模块，将输入的三相交流电压转换为直流电压，能够控制直流电压的大小；PWM整流模块包括交流输入端、直流输出端和信号输入端，交流输入端与交流电压电流传感器连接，直流输出端与直流母线电压电流传感器连接，信号输入端与控制模块连接；

所述DC/DC变换模块，将由所述PWM整流模块输出的直流电压转换为与质子交换膜燃料电池电特性高度相似的电压电流；DC/DC变换模块包括直流输入端、直流输出端和信号输入端，直流输入端与所述直流电压电流传感器连接，直流输出端与所述输出电压电流传感器连接，信号输入端与控制模块连接；

输出电压电流传感器，采集装置输出端的直流电压电流信息，转换为控制模块可接收的信号并传输至控制模块；输出电压电流传感器包括直流输入端、直流输出端和信号输出端，直流输入端与所述DC/DC变换模块连接，直流输出端输出与质子交换膜燃料电池电特性高度相似的电压电流，信号输出端与控制模块连接；

控制模块，通过接收人机界面和通信模块的输入信息和采集交流电压电流传感器、直流母线电压电流传感器、输出电压电流传感器的反馈信号，输出控制PWM整流模块和DC/DC变换模块的信号，产生相应的燃料电池电压、电流、功率的电特性模拟曲线，并将运行状态和参数反馈至人机界面及通过通信模块发送至建立通信的外部设备；

人机界面，与所述控制模块连接，进行数据的双向传输；

所述通信模块，与控制模块连接，与外部设备进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于：所述交流电压电流传感器由交流电压传感器、交流电流传感器及辅助电路组成，交流电压传感器采集输入交流电的每相电压瞬时值，交流电流传感器的功能是采集输入交流电的每相电流瞬时值；交流电压传感器并联在交流输入端，交流电流传感器串联在交流输入端，辅助电路输入端连接在交流电压传感器和交流电流传感器的输出端。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于：所述DC/DC变换模块由电力电子开关管、电感、电容及相应的辅助电路组成，其功能是根据电压曲线对直流电压进行升降，控制输出电压值。

4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于：所述PWM整流模块由电力电子开关管、电感、电容及相应的辅助电路组成，PWM整流模块将输入的交流电变换为直流电，电力电子开关管组成桥式整流电路。

5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于：所述直流母线电压电流传感器由直流电压传感器、直流电流传感器及辅助电路组成，直流电压传感器采集输出直流电的电压值，直流电流传感器的功能是采集输出直流电的电流值；直流电压传感器并联在直流输出端，直流电流传感器串联在直流输出端，辅助电路连接在直流电压传感器和直流电流传感器的输出端。

6.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池输出电特性模拟装置，其特征在于：所述输出电压电流传感器由直流电压传感器、直流电流传感器及辅助电路组成，直流电压传感器采集输出直流电的电压值，直流电流传感器的功能是采集输出直流电的电流值，直流电压传感器并联在直流输出端，直流电流传感器串联在直流输出端，辅助电路连接在直流电压传感器和直流电流传感器的输出端。