CN111025157A - 一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 - Google Patents
一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111025157A CN111025157A CN201911194313.4A CN201911194313A CN111025157A CN 111025157 A CN111025157 A CN 111025157A CN 201911194313 A CN201911194313 A CN 201911194313A CN 111025157 A CN111025157 A CN 111025157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoresistive
- adjusting device
- fuel cell
- cell stack
- input interface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明涉及一种燃料电池电堆物理特性模拟装置，包括人机交互系统、采样控制系统、阴极输入接口、第一压阻调节装置、阴极输出接口、阳极输入接口、第二压阻调节装置、阳极输出接口等，所述人机交互系统和采样控制系统电性相连，所述采样控制系统分别与第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置及发热调节装置电性连接；本发明还涉及一种燃料电池电堆物理特性模拟方法。本发明通过人机交互系统输入压阻指令，第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置能够对燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟，同时输入发热量指令，发热调节装置实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟。
Description
技术领域
本发明涉及新能源燃料电池测试，尤其涉及一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法。
背景技术
燃料电池就是能源转换装置，和内燃机相似，把一种能源转化成另外一种能量。燃料电池是电化学的转换装置，可将化学能量转化为电能。它具有高效清洁、功率较高(可达到每升3.1KW的功率密度)、没有噪音、充气迅速(三分钟充气可以让汽车行驶500－700km)等优点，是十分理想的能量转化装置。当前燃料电池技术包括峰值效率、系统能量密度、低温启动等性能已基本达到商业化标准。但燃料电池的寿命和价格目前距离当前预期仍有一定差距，而且燃料电池电堆的价格非常昂贵。
目前的燃料电池电堆又快速向大功率方向发展，相关的测试装备也在努力发展以适应燃料电池行业发展，但还没完全成熟，实际应用过程中，为避免开始调试造成对电堆的损坏，需要一个燃料电池电堆的物理特性模拟系统来验证测试装置的性能。目前市场上缺少具有广泛适应性的燃料电池电堆物理特性模拟装置。
申请号为“CN201710730851.5”的发明专利公开了一种应用于并网大规模电池储能系统的电力电子化通用电池特性模拟方法，包括的步骤有：设置电池模拟器的初始状态和参数；设定电池模拟器有功功率参考值、电池模拟器无功功率参考值；电池模拟器输出有功功率、电池模拟器输出无功功率为反馈量对模拟器进行双闭环反馈控制；电池模拟器输出有功功率等于电池模拟器有功功率参考值，电池模拟器输出无功功率等于电池模拟器无功功率参考值；测量电池模拟器直流侧当前的输出直流电压和输出直流电流，依据输出直流电流、输出直流电压、电池容量和上一个模拟周期的SOC更新当前的SOC；得到当前直流侧虚拟电压、直流侧虚拟电流；重复步骤直到模拟结束，但是该专利方案适用范围很小，仅具有对电压、电流的模拟测试功能，并不适用于燃料电池电堆的模拟测试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法，以解决现有验证测试装置的燃料电池电堆物理特性模拟系统不具有广泛适应性的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种燃料电池电堆物理特性模拟装置，包括人机交互系统、采样控制系统、阴极输入接口、第一压阻调节装置、阴极输出接口、阳极输入接口、第二压阻调节装置、阳极输出接口、水路输入接口、第三压阻调节装置、水路输出接口、发热调节装置，其中，
所述人机交互系统和采样控制系统电性相连，所述采样控制系统分别与第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置及发热调节装置电性连接，所述阴极输入接口与采样控制系统相连；
所述阴极输入接口、第一压阻调节装置、阴极输出接口依次相连；
所述阳极输入接口、第二压阻调节装置、阳极输出接口依次相连，
所述水路输入接口、第三压阻调节装置、水路输出接口依次相连，所述发热调节装置的一端与水路输入接口相连，所述发热调节装置的另一端与水路输出接口相连。
通过人机交互系统输入压阻指令，第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置能够对燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟，同时输入发热量指令，发热调节装置实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟。
作为本发明进一步的方案：所述人机交互系统采用工控机或触摸屏结合专业软件实现控制指令的人机交互以及控制效果的实时显示。
作为本发明进一步的方案：所述采样控制系统采用PLC或嵌入式控制系统负责整个系统的压阻及发热调节单元状态信号的采集运算及控制调节信号的发出。
作为本发明进一步的方案：所述第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置结构相同。
作为本发明进一步的方案：所述第一压阻调节装置包括第一压力传感器、调节阀、第二压力传感器，其中，所述第一压力传感器固定设置于阴极输入接口处，如通过螺栓进行固定设置，第一压力传感器用于检测进口的压力，所述第二压力传感器固定设置于阴极输出接口处，如通过螺栓进行固定设置；第二压力传感器用于检测出口的压力，若干个调节阀分别设置于第一压力传感器、第二压力传感器之间的管道上。
通过人机交互系统输入压阻指令，同时第一压力传感器、第二压力传感器分别检测出入口和出口的压力，得到当前压阻，根据压阻指令、当前压阻能够得到压阻调节的控制量，由每个调节阀的开度范围按照调节幅度最优原则分别给每个调节阀调节量，实现对不同燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟。
作为本发明进一步的方案：所述调节阀的数量为三个。
作为本发明进一步的方案：所述发热调节装置包括管道换热器、电压传感器、电流传感器、电力调节器，其中，所述管道换热器设置于水路输入接口与第三压阻调节装置之间，所述管道换热器的一端与电压传感器电性连接，所述管道换热器的另一端与电流传感器的一端电性连接，所述电压传感器的还与电力调节器电性连接，所述电力调节器的另一端与电流传感器电性连接，从而形成一个闭合回路，同时所述电力调节器还与电网电性连接。
管道换热器用来实现热量模拟；电力调节器用来通过控制输出功率，从而调节管道换热器的热量，通过人机交互系统输入发热量指令，电压传感器、电流传感器分别检测出电力调节器的电压和电流，即可得到电力调节器的输出功率，根据发热量指令、输出功率以及管道换热器的换热效率计算调节控制量，由调节控制量对电力调节器的输出功率进行调节，实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟。
一种基于燃料电池电堆物理特性模拟装置的模拟方法，包括以下步骤：
S1、利用人机交互系统输入当前指令，输入当前指令为压阻指令时，则执行步骤S2，如果是发热量指令，则执行步骤S3；
S2、检测压阻并利用PID进行控制计算，对调节阀进行调节量分配，从而控制每个调节阀的调节量；
S3、检测输出电压、输出电流并利用PID控制计算，调解电力调节器的输出功率。
利用第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置检测各个通路的当前压阻，并配合采样控制系统实现对各个调节阀的控制，能够更好地实现对电池电堆的模拟测试，同时还能够检测电力调节器的功率，结合了管道换热效率进行PID控制计算，实现对电力调节器输出功率的控制，更好地实现对管道发热量的调节控制。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2包括：
S21、第一压阻调节装置中的压力传感器检测阴极输入接口、阴极输出接口处的压力值；第二压阻调节装置中的压力传感器检测阳极输入接口、阳极输出接口处的压力值；第三压阻调节装置中的压力传感器检测水路输入接口、水路输出接口的压力值，同时将压力值并转化为相应的电信号，从而得到相应的当前压阻；
S22、采样控制系统根据压阻指令以及当前压阻值进行计算处理，得到压阻调节量；
S23、利用采样控制系统中的PID根据压阻调节控制量进行控制计算，得到最优分配原则，从而控制各个调节阀的开度。
其中最优分配原则是指按照每个调节阀开度范围最优原则，将压阻调节量分配给各个调节阀，从而控制调节阀的开度。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S3包括：
S31、发热调节装置能够检测电力调节器的输出电压、输出电流，并根据P＝I*U计算出当前功率值；
S32、采样控制系统根据发热量指令、当前功率值、管道换热效率计算处理得到调节控制量；
S33、利用采样系统中的PID进行控制计算，得到电力调节器输功率需要调解值，反馈至电力调节器中，实现对电力调节器功率的自动调整。
本发明的优点在于：
1、本发明能够实现实现对不同燃料电池电堆的压阻及发热量物理特性的灵活自动调节模拟，方便燃料电池电堆的研发测试；通过人机交互系统输入压阻指令，第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置能够对燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟，同时输入发热量指令，发热调节装置实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟，并不限定模拟特定型号或范围的燃料电池电堆的压阻及发热量；从而增大了燃料电池电堆的物理特性模拟系统的适应性。
2、本发明中，通过人机交互系统输入压阻指令，同时第一压力传感器、第二压力传感器分别检测出入口和出口的压力，得到当前压阻，采样系统根据压阻指令、当前压阻能够得到压阻调节的控制量，再进行PID控制计算，由每个调节阀的开度范围按照调节幅度最优原则分别给每个调节阀调节量，实现对不同燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟；
通过人机交互系统输入发热量指令，电压传感器、电流传感器分别检测出电力调节器的电压和电流，即可得到电力调节器的输出功率，根据发热量指令、输出功率以及管道换热器的换热效率计算调节控制量，由调节控制量对电力调节器的输出功率进行调节，实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟。
3、本发明中的压阻、发热量调节方便，是具有普遍适应灵活调节的燃料电池电堆物理特性模拟系统。
附图说明
图1为本发明中系统的结构示意图。
图2为本发明中第一压阻调节装置的结构示意图。
图3为本发明中发热调节装置的结构示意图。
图4为本发明中压阻调节程序方框图。
图5为本发明中发热量调解程序方框图。
图中，1-人机交互系统，2-采样控制系统，3-阴极输入接口，4-第一压阻调节装置，401-第一压力传感器，402-调节阀，403-第二压力传感器，5-阴极输出接口，6-阳极输入接口，7-第二压阻调节装置，8-阳极输出接口，9-水路输入接口，10-第三压阻调节装置，11-水路输出接口，12-发热调节装置，1201-管道换热器，1202-电压传感器，1203-电流传感器，1204-电力调节器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1，一种燃料电池电堆物理特性模拟装置，包括人机交互系统1、采样控制系统2、阴极输入接口3、第一压阻调节装置4、阴极输出接口5、阳极输入接口6、第二压阻调节装置7、阳极输出接口8、水路输入接口9、第三压阻调节装置10、水路输出接口11、发热调节装置12，其中，
所述人机交互系统1和采样控制系统2电性相连，所述采样控制系统2分别与第一压阻调节装置4、第二压阻调节装置7、第三压阻调节装置10及发热调节装置12电性连接，所述阴极输入接口3与采样控制系统2相连；
所述阴极输入接口3、第一压阻调节装置4、阴极输出接口5依次相连；
所述阳极输入接口6、第二压阻调节装置7、阳极输出接口8依次相连；
所述水路输入接口9、第三压阻调节装置10、水路输出接口11依次相连，所述发热调节装置12的一端与水路输入接口9相连，所述发热调节装置12的另一端与水路输出接口11相连。
本实施例中，人机交互系统1采用工控机或触摸屏结合专业软件实现控制指令的人机交互以及控制效果的实时显示；采样控制系统2采用PLC或嵌入式控制系统负责整个系统的压阻及发热调节单元状态信号的采集运算及控制调节信号的发出；且采样控制系统2内含有PID控制器，阴极输入接口3、阳极输入接口6、水路输入接口9分别模拟燃料电池单堆的阴极输入，阳极输入及水路输入接口；，阴极输出接口5、阳极输出接口8、水路输出接口11分别模拟燃料电池单堆的阴极输出，阳极输出及水路输出接口；第一压阻调节装置4、第二压阻调节装置7、第三压阻调节装置10根据人机交互系统发送的控制信号分别自动动态模拟阴极，阳极及水路回路的压阻；发热调节装置12根据控制信号自动动态模拟燃料电池电堆的发热量；
进一步的，所述第一压阻调节装置4、第二压阻调节装置7、第三压阻调节装置10结构相同，本实施例中，以第一压阻调节装置4为例进行详细的描述。如图2所示，所述第一压阻调节装置4包括第一压力传感器401、调节阀402、第二压力传感器403，其中，所述第一压力传感器401固定设置于阴极输入接口处，如通过螺栓进行固定设置，第一压力传感器401用于检测进口的压力，所述第二压力传感器403固定设置于阴极输出接口处，如通过螺栓进行固定设置；第二压力传感器403用于检测出口的压力，若干个调节阀402分别设置于第一压力传感器401、第二压力传感器403之间的管道上，通过调节调节阀402的开度，实现对压阻的控制，本实施例中，调节阀402的数量为三个。
通过人机交互系统1输入压阻指令，同时第一压力传感器401、第二压力传感器403分别检测出入口和出口的压力，得到当前压阻，根据压阻指令、当前压阻能够得到压阻调节的控制量，由每个调节阀402的开度范围按照调节幅度最优原则分别给每个调节阀402调节量，实现对不同燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟。
如图3所示，所述发热调节装置12包括管道换热器1201、电压传感器1202、电流传感器1203、电力调节器1204，其中，所述管道换热器1201设置于水路输入接口9与第三压阻调节装置10之间，所述管道换热器1201的一端与电压传感器1202电性连接，所述管道换热器1201的另一端与电流传感器1203的一端电性连接，所述电压传感器1202的还与电力调节器1204电性连接，所述电力调节器1204的另一端与电流传感器1203电性连接，从而形成一个闭合回路，同时所述电力调节器1204还与电网电性连接。
其中，管道换热器1201用来实现热量模拟；电力调节器1204用来通过控制输出功率，从而调节管道换热器1201的热量，通过人机交互系统1输入发热量指令，电压传感器1202、电流传感器1203分别检测出电力调节器1204的电压和电流，即可得到电力调节器1204的输出功率，根据发热量指令、输出功率以及管道换热器1201的换热效率计算调节控制量，由调节控制量对电力调节器1204的输出功率进行调节，实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟。
工作原理：本发明中，通过人机交互系统1输入压阻指令，同时第一压力传感器401、第二压力传感器403分别检测出入口和出口的压力，得到当前压阻，根据压阻指令、当前压阻能够得到压阻调节的控制量，由每个调节阀402的开度范围按照调节幅度最优原则分别给每个调节阀402调节量，实现对不同燃料电池电堆的压阻灵活自动调节模拟；
管道换热器1201用来实现热量模拟；电力调节器1204用来通过控制输出功率，从而调节管道换热器1201的热量，通过人机交互系统1输入发热量指令，电压传感器1202、电流传感器1203分别检测出电力调节器1204的电压和电流，即可得到电力调节器1204的输出功率，根据发热量指令、输出功率以及管道换热器1201的换热效率计算调节控制量，由调节控制量对电力调节器1204的输出功率进行调节，实现不同燃料电池电堆发热量物理特性的灵活自动调节模拟；并不限定模拟特定型号或范围的燃料电池电堆的压阻及发热量；从而增大了燃料电池电堆的物理特性模拟系统的适应性。
实施例2
图4为本发明中压阻调节程序方框图；图5为本发明中发热量调解程序方框图；如图4及图5，一种基于燃料电池电堆物理特性模拟装置的模拟方法，包括以下步骤：
S1、利用人机交互系统1输入当前指令，输入当前指令为压阻指令时，则执行步骤S2，如果是发热量指令，则执行步骤S3；
S2、检测压阻并利用PID进行控制计算，对调节阀402进行调节量分配，从而控制每个调节阀402的调节量；具体包括以下内容；
S21、第一压阻调节装置4中的压力传感器检测阴极输入接口、阴极输出接口处的压力值；第二压阻调节装置7中的压力传感器检测阳极输入接口、阳极输出接口处的压力值；第三压阻调节装置10中的压力传感器检测水路输入接口、水路输出接口的压力值，同时将压力值并转化为相应的电信号，从而得到相应的当前压阻；
S22、采样控制系统2根据压阻指令以及当前压阻值进行计算处理，得到压阻调节量；
S23、利用采样控制系统2中的PID根据压阻调节控制量进行控制计算，得到最优分配原则，从而控制各个调节阀402的开度。
其中最优分配原则是指按照每个调节阀开度范围最优原则，将压阻调节量分配给各个调节阀402，从而控制调节阀的开度。
S3、检测输出电压、输出电流并利用PID控制计算，调节电力调节器1203的输出功率；具体为：
S31、发热调节装置12中具有电压传感器1202、电流传感器1203，能够检测电力调节器的输出电压、输出电流，并根据P＝I*U计算出当前功率值；
S32、采样控制系统根据发热量指令、当前功率值、管道换热效率计算处理得到调节控制量；
其中，管道换热效率已知的。
S33、利用采样系统中的PID进行控制计算，得到需要的电力调节器输功率，并反馈至电力调节器中，实现对电力调节器功率的自动调整，进而调节发热量。
本实施例中，利用采样控制系统进行计算处理、利用PID进行控制计算，均为现有技术，不在本发明的保护范围内。
工作原理：利用第一压阻调节装置、第二压阻调节装置、第三压阻调节装置检测各个通路的当前压阻，并配合采样控制系统实现对各个调节阀的控制，能够更好地实现对电池电堆的模拟测试，同时还能够检测电力调节器的功率，结合了管道换热效率进行PID控制计算，实现对电力调节器输出功率的控制，更好地实现对管道发热量的调节控制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，包括人机交互系统(1)、采样控制系统(2)、阴极输入接口(3)、第一压阻调节装置(4)、阴极输出接口(5)、阳极输入接口(6)、第二压阻调节装置(7)、阳极输出接口(8)、水路输入接口(9)、第三压阻调节装置(10)、水路输出接口(11)、发热调节装置(12)，其中，
所述人机交互系统(1)和采样控制系统(2)电性相连，所述采样控制系统(2)分别与第一压阻调节装置(4)、第二压阻调节装置(7)、第三压阻调节装置(10)及发热调节装置(12)电性连接，所述阴极输入接口(3)与采样控制系统(2)相连；
所述阴极输入接口(3)、第一压阻调节装置(4)、阴极输出接口(5)依次相连；
所述阳极输入接口(6)、第二压阻调节装置(7)、阳极输出接口(8)依次相连；
所述水路输入接口(9)、第三压阻调节装置(10)、水路输出接口(11)依次相连，所述发热调节装置(12)的一端与水路输入接口(9)相连，所述发热调节装置(12)的另一端与水路输出接口(11)相连。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述人机交互系统(1)为工控机或具有人工交互功能的触摸屏。
3.根据权利要求1所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述采样控制系统(2)为PLC或嵌入式控制系统。
4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述第一压阻调节装置(4)、第二压阻调节装置(7)、第三压阻调节装置(10)结构相同。
5.根据权利要求1-4任一所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述第一压阻调节装置(4)包括第一压力传感器(401)、调节阀(402)、第二压力传感器(403)，其中，所述第一压力传感器(401)固定设置于阴极输入接口处，所述第二压力传感器(403)固定设置于阴极输出接口处，若干个调节阀(402)分别设置于第一压力传感器(401)、第二压力传感器(403)之间的管道上。
6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述调节阀(402)数量为三个。
7.根据权利要求5所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置，其特征在于，所述发热调节装置(12)包括管道换热器(1201)、电压传感器(1202)、电流传感器(1203)、电力调节器(1204)，其中，所述管道换热器(1201)设置于水路输入接口(9)与第三压阻调节装置(10)之间，所述管道换热器(1201)的一端与电压传感器(1202)电性连接，所述管道换热器(1201)的另一端与电流传感器(1203)的一端电性连接，所述电压传感器(1202)的还与电力调节器(1204)电性连接，所述电力调节器(1204)的另一端与电流传感器(1203)电性连接，同时所述电力调节器(1204)还与电网电性连接。
8.一种基于权利要求5-7任一所述的燃料电池电堆物理特性模拟装置的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用人机交互系统(1)输入当前指令，输入当前指令为压阻指令时，则执行步骤S2，如果是发热量指令，则执行步骤S3；
S2、检测压阻并利用采样系统(2)中的PID进行控制计算，对第一压阻调节装置(4)、第二压阻调节装置(7)、第三压阻调节装置(10)进行调节量分配；
S3、检测输出电压、输出电流并利用采样系统(2)中的PID控制计算，调节电力调节器(1204)的输出功率。
9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆物理特性模拟方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21、第一压阻调节装置(4)检测阴极输入接口、阴极输出接口处的压力值；第二压阻调节装置(7)检测阳极输入接口、阳极输出接口处的压力值；第三压阻调节装置(10)检测水路输入接口、水路输出接口的压力值，同时将压力值并转化为相应的电信号，得到相应的当前压阻；
S22、采样控制系统(2)根据压阻指令以及当前压阻值进行计算处理，得到压阻调节量；
S23、利用采样控制系统(2)中的PID根据压阻调节控制量进行控制计算，得到最优分配原则，根据最优分配原则分别控制各个调节阀(402)的开度；
其中，所述最优分配原则是指按照每个调节阀(402)开度范围最优原则，将压阻调节量分配给各个调节阀(402)。
10.根据权利要求8所述的燃料电池电堆物理特性模拟方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31、发热调节装置(12)检测电力调节器的输出电压、输出电流，并根据P＝I*U计算出当前功率值；
S32、采样控制系统(2)根据发热量指令、当前功率值、管道换热效率计算处理得到调节控制量；
S33、利用采样系统中的PID进行控制计算，得到需要的电力调节器(1204)输功率，反馈并控制电力调节器的输出功率，调节发热量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911194313.4A CN111025157B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911194313.4A CN111025157B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111025157A true CN111025157A (zh) | 2020-04-17 |
| CN111025157B CN111025157B (zh) | 2022-06-07 |
Family
ID=70207011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911194313.4A Active CN111025157B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111025157B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101098012A (zh) * | 2006-06-29 | 2008-01-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种燃料电池控制系统、控制装置及控制方法 |
| US20110294026A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Utc Power Corporation | Method and apparatus for controlling the operation of a fuel cell |
| CN105116339A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-02 | 华中科技大学 | 一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统 |
| CN105572602A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-05-11 | 上海新源动力有限公司 | 一种燃料电池冷却系统的测试平台 |
| CN206116522U (zh) * | 2016-10-14 | 2017-04-19 | 上海新源动力有限公司 | 一种燃料电池空气子系统测试台 |
| CN106848352A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-13 | 同济大学 | 基于电堆模拟器的燃料电池空气供应子系统匹配测试方法 |
| CN106950502A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-14 | 同济大学 | 一种用于燃料电池空气供应系统电堆阴极模拟测试装置 |
| CN108417867A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-08-17 | 同济大学 | 一种用于大功率燃料电池热管理系统开发的电堆模拟装置 |
| CN110212217A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-09-06 | 上海楞次新能源汽车科技有限公司 | 用于燃料电池发电系统测试的辅助电堆模拟装置 |
-
2019
- 2019-11-28 CN CN201911194313.4A patent/CN111025157B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101098012A (zh) * | 2006-06-29 | 2008-01-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种燃料电池控制系统、控制装置及控制方法 |
| US20110294026A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Utc Power Corporation | Method and apparatus for controlling the operation of a fuel cell |
| CN105116339A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-02 | 华中科技大学 | 一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统 |
| CN105572602A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-05-11 | 上海新源动力有限公司 | 一种燃料电池冷却系统的测试平台 |
| CN206116522U (zh) * | 2016-10-14 | 2017-04-19 | 上海新源动力有限公司 | 一种燃料电池空气子系统测试台 |
| CN106950502A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-14 | 同济大学 | 一种用于燃料电池空气供应系统电堆阴极模拟测试装置 |
| CN106848352A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-13 | 同济大学 | 基于电堆模拟器的燃料电池空气供应子系统匹配测试方法 |
| CN108417867A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-08-17 | 同济大学 | 一种用于大功率燃料电池热管理系统开发的电堆模拟装置 |
| CN110212217A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-09-06 | 上海楞次新能源汽车科技有限公司 | 用于燃料电池发电系统测试的辅助电堆模拟装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111025157B (zh) | 2022-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104156892B (zh) | 一种有源配电网电压跌落仿真与评估方法 | |
| CN115693757A (zh) | 一种基于数字孪生技术的光伏能源优化调控方法 | |
| CN114004168B (zh) | 一种基于数字孪生的燃料电池综合管理系统及方法 | |
| Acharya et al. | An advanced fuel cell simulator | |
| CN107390128A (zh) | 一种燃料电池蓄电池混合动力系统能源管理试验平台及方法 | |
| CN110350518B (zh) | 一种用于调峰的电网储能容量需求评估方法及系统 | |
| CN111753471B (zh) | 一种储能电池的优化运行方法 | |
| CN105116339B (zh) | 一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统 | |
| CN101409447A (zh) | 基于部分自动微分技术的电力系统潮流优化方法 | |
| CN106992549A (zh) | 一种独立微电网系统的容量优化配置方法及装置 | |
| CN113131515B (zh) | 智能微电网ai故障检测及网络优化重构系统及方法 | |
| CN102436534A (zh) | 一种电力系统仿真方法 | |
| CN115102239A (zh) | 一种考虑soc均衡的储能电站一次调频控制方法及系统 | |
| CN113884928B (zh) | 一种基于燃料电池健康度校正的多堆分布式控制方法 | |
| Ancona et al. | From solar to hydrogen: Preliminary experimental investigation on a small scale facility | |
| CN110137547A (zh) | 带重整器的燃料电池系统的控制方法、装置及电子设备 | |
| CN110647040A (zh) | 一种综合能源系统的安全控制方法及装置 | |
| CN102148385B (zh) | 燃料电池发电系统的等效模型构造方法 | |
| CN117748622B (zh) | 一种微电网多态协调控制方法及系统 | |
| CN111025157B (zh) | 一种燃料电池电堆物理特性模拟装置与方法 | |
| Du et al. | An optimization framework for dynamic hybrid energy systems | |
| CN110323779B (zh) | 一种分布式发电与储能装置的功率动态聚合的方法和系统 | |
| CN108183492A (zh) | 无功补偿控制装置的测试系统及测试方法 | |
| Wang et al. | Modeling and coordinated control for active power regulation of pumped storage‐battery integrated system under small‐disturbances | |
| CN114253155B (zh) | 风光水火储一体化能源系统的碳排放测试平台及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 230088 Building 2, Hupu Industrial Park, No. 4715, Wangjiang West Road, hi tech Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Cowell Technology Co.,Ltd. Address before: 230088 Building 2, Hupu Industrial Park, No. 4715, Wangjiang West Road, hi tech Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee before: Hefei Kewei Power System Co.,Ltd. |