CN115832374B - 燃料电池的温度计算方法、装置及具有存储功能的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种燃料电池的温度计算方法、装置及具有存储功能的装置，涉及电池技术领域。该燃料电池的温度计算方法包括获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1，将燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段，根据T1、第一迭代计算方法计算入口端板的第二端的温度T2，根据T2、第二迭代计算方法计算电化学反应区的第二端的温度T3，根据T3、第三迭代计算方法计算出口端板的第二端的温度T4，能够使得堆出温度的准确性更高，根据堆出温度控制燃料电池在预设的温度范围内运行，能够保证燃料电池的可靠性、稳定性和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池的温度计算方法、装置及具有存储功能的装置。
背景技术
燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率较高。另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是非常有发展前途的发电技术。
而在质子交换膜燃料电池中，电堆温度对电池的性能有着非常重要的影响。在正常工作时，温度波动会使得燃料电池内部电化学反应活性、水平衡以及热应力都产生变化，影响燃料电池的经济性和耐久性。目前，主要通过热敏电阻传感器测量燃料电池的电堆温度，但是在动态测温的过程中，传感器存在响应延迟现象，利用传感器检测到的温度进行控制会出现偏差，并且燃料电池内各材料的热容也会导致温度的滞后，影响温度检测的准确性。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种燃料电池的温度计算方法，用以实现提高获取的燃料电池的电堆温度的准确性的技术效果。
本申请实施例提供了一种燃料电池的温度计算方法，包括：
获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1；
将所述燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段；
根据所述T1、第一迭代计算方法计算所述入口端板的第二端的温度T2；
根据所述T2、第二迭代计算方法计算所述电化学反应区的第二端的温度T3；
根据所述T3、第三迭代计算方法计算所述出口端板的第二端的温度T4；
所述第一迭代计算方法包括：
T inlet（
n，t）=
T inlet（
n-1
，t-1）*
C w（
t）/[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]+
T inlet（
n，t-1）*[1-
C w（
t）] /[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]-[
Q gas1/
C inlet（
n）]*
t sample-[
Q out1/
C inlet（
n）]*
t sample，其中，
T inlet（
n，t）为第
t时刻，所述入口端板的第
n段的温度，
C w（
t）为第
t时刻所述入口端板内冷却液的热容，
C inlet（
n）为所述入口端板的第
n段的热容，
Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，
t sample为采样时间，
Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量；
进一步地，所述第二迭代计算方法包括：
T active（
m+N，t）=
T inlet（
m+N，t）+
H stack(
t-1)*
t sample/[
C active（
m+N）-
C active（
m+N-1）] ，其中，
N为所述入口端板的段数，
T active（
m+N，t）为第
t时刻，所述电化学反应区的第
m段的温度，
H stack（
t-1）为第
t-1时刻所述电堆吸收的热量，
C active（
m+N）为所述电化学反应区的第
m段的热容；
所述第三迭代计算方法包括：
T outlet（
l，t）=
T outlet（
l-1
，t-1）*
C y（
t）/[
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]+
T outlet（
l，t-1）*[1-
C y（
t）]/ [
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]-
Q gas2/
C outlet（
l）*
t sample-
Q out2/
C outlet（
l）*
t sample，其中，
T outlet（
l，t）为第
t时刻，所述出口端板的第
l段的温度，
C y（
t）为第
t时刻所述出口端板内冷却液的热容，
C outlet（
l）为所述出口端板的第
l段的热容，
Q gas2为所述出口端板被气体带走的热量的变化量，
Q out2为所述出口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量。
在上述实现过程中，通过获取到的燃料电池的入口端板的第一端（即燃料电池的入口）的温度及迭代计算方法得到出口端板的第二端（即燃料电池的出口）的温度，能够使得计算得到的燃料电池的堆出温度不受热敏电阻传感器响应延迟的影响，并且也不会受燃料电池内各材料的热容导致的温度的滞后的影响，进而能够使得堆出温度的准确性更高，根据堆出温度控制燃料电池在预设的温度范围内运行，能够保证燃料电池的可靠性、稳定性和安全性。
进一步地，
计算
C w（
t）的方法包括：
C w（
t）=
C p*(
dM c/
dt)*
ρ c
*t sample，其中，
C p为所述冷却液的比热容，
M c为所述入口端板内所述冷却液的流量，
ρ c为所述冷却液的密度；
计算
C inlet（
n）的方法包括：
C inlet（
n）=
C inlet/
N+ C inlet（
n-1），其中，
C inlet为所述入口端板的总热容。
进一步地，得到所述第一迭代计算方法包括：
分别通过两个公式获取所述入口端板的热量变化
Q1，即
Q1=-(
dM c/
dt*
C p*△
T+ Q gas1+
Q out1) （1）
Q1=
C inlet*（
dT inlet/
dt）（2）
其中，△
T为温度的变化量，
T inlet为所述入口端板的温度，联立公式（1）和公式（2），得到所述第一迭代计算方法。
进一步地，
计算
Q gas1的方法包括：
Q gas1=
M gas*
C gas*△
T，其中，
M gas为气体的流量，
C gas为气体的比热容；
计算
Q out1的方法包括：
Q out1=(
T out-
T air)*
K*
A，其中，
T out为外界温度，
T air为空气温度，
K为所述入口端板与外界的换热系数，
A为所述入口端板与外界的换热面积。
进一步地，得到所述第二迭代计算方法包括：
分别通过两个公式获取所述电化学反应区的热量变化
Q2，即
Q2=
H stack-(
dM c/
dt*
C p*△
T+
Q gas1+
Q out1) （3）
Q2=
C active*（
dT active/
dt）（4）
其中，
H stack为所述电堆吸收的热量，
M c为所述入口端板内冷却液的流量，
C p为所述冷却液的比热容，△
T为温度的变化量，
Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，
Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量，
C active为所述电化学反应区的总热容，联立公式（3）和公式（4），得到所述第二迭代计算方法。
进一步地，计算
H stack的方法包括：
H stack=
H stack1+
H stack2，其中，
H stack1为电堆的液态水/气态水吸收的热量，
H stack2为电堆的膜内含水吸收的热量。
进一步地，计算
H stack1的方法包括：
H stack1={
I*
N cell*[1.48*
P+1.25*(1-
P)-
V]}/
M，其中，
I为燃料电池的电流，
N cell为所述燃料电池的片数，
P为液态水的占比，
V为单片所述燃料电池的电压，
M为所述电化学反应区的总段数。
进一步地，计算
H stack2的方法包括：
H stack2=[(△
I e*
λ*
k*18*2300)/(
t sample*
I)]/
M，其中，△
I为燃料电池的电流的变化量，
I为所述燃料电池的电流，
λ为膜内含水量，
k为磺酸根摩尔数，18为水的摩尔质量的数值，2300为水的汽化热的数值，
M为所述电化学反应区的总段数。
本申请实施例提供了一种燃料电池的温度计算装置，包括：
接收器，用于获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1；
处理器，与所述接收器连接，用于将所述燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段，根据所述T1、第一迭代计算方法计算所述入口端板的第二端的温度T2，根据所述T2、第二迭代计算方法计算所述电化学反应区的第二端的温度T3，根据所述T3、第三迭代计算方法计算所述出口端板的第二端的温度T4；
所述第一迭代计算方法包括：
T inlet（
n，t）=
T inlet（
n-1
，t-1）*
C w（
t）/[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]+
T inlet（
n，t-1）*[1-
C w（
t）] /[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]-[
Q gas1/
C inlet（
n）]*
t sample-[
Q out1/
C inlet（
n）]*
t sample，其中，
T inlet（
n，t）为第
t时刻，所述入口端板的第
n段的温度，
C w（
t）为第
t时刻所述入口端板内冷却液的热容，
C inlet（
n）为所述入口端板的第
n段的热容，
Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，
t sample为采样时间，
Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量；
所述第二迭代计算方法包括：
T active（
m+N，t）=
T inlet（
m+N，t）+
H stack(
t-1)*
t sample/[
C active（
m+N）-
C active（
m+N-1）] ，其中，
N为所述入口端板的总段数，
T active（
m+N，t）为第
t时刻，所述电化学反应区的第
m段的温度，
H stack（
t-1）为第
t-1时刻所述电堆吸收的热量，
C active（
m+N）为所述电化学反应区的第
m段的热容；
所述第三迭代计算方法包括：
T outlet（
l，t）=
T outlet（
l-1
，t-1）*
C y（
t）/[
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]+
T outlet（
l，t-1）*[1-
C y（
t）]/ [
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]-
Q gas2/
C outlet（
l）*
t sample-
Q out2/
C outlet（
l）*
t sample，其中，
T outlet（
l，t）为第
t时刻，所述出口端板的第
l段的温度，
C y（
t）为第
t时刻所述出口端板内冷却液的热容，
C outlet（
l）为所述出口端板的第
l段的热容，
Q gas2为所述出口端板被气体带走的热量的变化量，
Q out2为所述出口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量。
本申请实施例提供了一种具有存储功能的装置，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如上述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种燃料电池的温度计算方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种燃料电池的温度计算方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种燃料电池的温度计算方法中燃料电池的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种燃料电池的温度计算装置的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种具有存储功能的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种燃料电池的温度计算方法的流程示意图。该方法包括：
S110、获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1。
在本实施例中，燃料电池可以为质子交换膜燃料电池。
S120、将燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段。
S130、根据T1、第一迭代计算方法计算入口端板的第二端的温度T2。
S140、根据T2、第二迭代计算方法计算电化学反应区的第二端的温度T3。
S150、根据T3、第三迭代计算方法计算出口端板的第二端的温度T4。
在本实施例中，由于入口端板、电化学反应区、出口端板依次相连，因此入口端板的第二端的温度即电化学反应区的第一端的温度，电化学反应区的第二端的温度即出口端板的第一端的温度，因此本实施例方法即通过入口端板、电化学反应区、出口端板的第一端的温度及迭代计算方法分别计算入口端板、电化学反应区、出口端板的第二端的温度，最终得到出口端板的第二端（即燃料电池的出口）的温度，能够使得计算得到的燃料电池的堆出温度不受热敏电阻传感器响应延迟的影响，并且也不会受燃料电池内各材料的热容导致的温度的滞后的影响，进而能够使得堆出温度的准确性更高，根据堆出温度控制燃料电池在预设的温度范围内运行，能够保证燃料电池的可靠性、稳定性和安全性。
请参看图2和图3，图2为本申请实施例提供的另一种燃料电池的温度计算方法的流程示意图，图3为本申请实施例提供的另一种燃料电池的温度计算方法中燃料电池的结构示意图（图3中箭头所示为电流流动方向）。该方法包括：
S210、获取燃料电池10的入口端板101的第一端的温度T1。
在本实施例中，入口端板101的第一端的温度T1即燃料电池10的入口的温度，可以直接通过传感器等检测得到，由于燃料电池10的入口的温度不会受燃料电池10内部的影响，因此检测得到的准确性较高。
S220、将燃料电池10的入口端板101分为N段，电堆的电化学反应区102分为M段，出口端板103分为L段。
在本实施例中，N≥1，M≥1，L≥1，其中，N、M、L的值越大，计算结果越准确，同时对计算量的要求也更高，因此可以根据实际需求进行选择。
在本实施例中，N与L可以相等。
S231、分别通过两个公式获取入口端板101的热量变化
Q1，即
Q1=-(
dM c/
dt*
C p*△
T+ Q gas1+
Q out1) （1），
Q1=
C inlet*（
dT inlet/
dt） （2），
其中，
M c为入口端板内冷却液的流量，
t表示时间，
C p为冷却液的比热容，△
T为温度的变化量，
T inlet为入口端板101的温度，
Q gas1为入口端板101被气体带走的热量的变化量，
Q out1为入口端板101与外界环境进行热交换的热量的变化量，
C inlet为入口端板101的总热容（即热质量）。
在本实施例中，冷却液为入口端板101内的冷却液，在稳态时，电堆的产热主要进入冷却液中，其他的热量被气体带走或者与环境进行热交换，因此得到公式（1），通过将被气体带走或者与环境进行热交换的热量都计算入入口端板101的热量变化，能够使得计算得到的热量变化
Q1更加准确。
在本实施例中，计算
Q gas1的方法可以包括：
Q gas1=
M gas*
C gas*△
T，其中，
M gas为气体的流量，
C gas为气体的比热容。
在本实施例中，气体可以为氢气或空气。
计算
Q out1的方法包括：
Q out1=(
T out-
T air)*
K*
A，其中，
T out为外界温度，
T air为空气温度，
K为入口端板101与外界的换热系数，
A为入口端板101与外界的换热面积。
S232、联立公式（1）和公式（2），得到第一迭代计算方法：
T inlet（
n，t）=
T inlet（
n-1
，t-1）*
C w（
t）/[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]+
T inlet（
n，t-1）*[1-
C w（
t）] /[
C inlet（
n）-
C inlet（
n-1）]-[
Q gas1/
C inlet（
n）]*
t sample-[
Q out1/
C inlet（
n）]*
t sample，其中，
T inlet（
n，t）为第
t时刻，入口端板101的第
n段的温度，
C w（
t）为第
t时刻入口端板101内冷却液的热容，
C inlet（
n）为入口端板101的第
n段的热容，
t sample为采样时间。
在本实施例中，计算
C w（
t）的方法可以包括：
C w（
t）=
C p*(
dM c/
dt)*
ρ c
*t sample，其中，
ρ c为冷却液的密度；
计算
C inlet（
n）的方法可以包括：
C inlet（
n）=
C inlet/
N+ C inlet（
n-1），其中，
N为入口端板101的总段数。
S233、根据T1、第一迭代计算方法计算入口端板101的第二端的温度T2。
在本实施例中，T1即入口端板101第一段的温度，带入第一迭代计算方法可以得到入口端板101的第
N段的温度，即入口端板101第二端的温度。
S241、分别通过两个公式获取电化学反应区102的热量变化
Q2，即
Q2=
H stack-(
dM c/
dt*
C p*△
T+
Q gas1+
Q out1) （3），
Q2=
C active*（
dT active/
dt）（4），
其中，
H stack为电堆吸收的热量，
C active为电化学反应区102的总热容。
在本实施例中，在瞬态时，电堆的产热除了进入冷却液、被气体带走以及与环境进行热交换外，电堆自身的温度会升高，因此在计算电化学反应区102的热量变化时还需考虑电堆自身吸收的热量，因此得到公式（3）。
在本实施例中，计算
H stack的方法可以包括：
H stack=
H stack1+
H stack2，其中，
H stack1为电堆的液态水/气态水吸收的热量，
H stack2为电堆的膜内含水吸收的热量，通过将液态水/气态水、电堆的膜内含水吸收的热量都计算入电堆吸收的热量，能够使得计算得到的热量变化
Q2更加准确。
在本实施例中，计算
H stack1的方法可以包括：
H stack1={
I*
N cell*[1.48*
P+1.25*(1-
P)-
V]}/
M，其中，
I为燃料电池10的电流，
N cell为燃料电池10的片数，1.48为生成液态水对应的理论电压，
P为液态水的占比，1.25为生成气态水对应的理论电压，
V为单片燃料电池10的电压，
M为电化学反应区102的总段数。
在本实施例中，液态水的占比由当前工况下对应的饱和蒸气压得到，即堆出温度对应的饱和蒸气压。
在本实施例中，计算
H stack2的方法可以包括：
H stack2=[(△
I*
λ*
k*18*2300)/(
t sample*
I)]/
M，其中，△
I为燃料电池10的电流的变化量，
I为燃料电池10的电流，
λ为膜内含水量，
k为磺酸根摩尔数，其单位为mol，18为水的摩尔质量的数值，其单位为g/mol，2300为水的汽化热的数值，其单位为J/g，
M为电化学反应区102的总段数。
在本实施例中，膜内含水量由电流变化和膜的储水特性决定。
S242、联立公式（3）和公式（4），得到第二迭代计算方法：
T active（
m+N，t）=
T inlet（
m+N，t）+
H stack(
t-1)*
t sample/[
C active（
m+N）-
C active（
m+N-1）] ，其中，
N为入口端板101的总段数，
T active（
m+N，t）为第
t时刻，电化学反应区102的第
m段的温度，
H stack（
t-1）为第
t-1时刻电堆吸收的热量，
C active（
m+N）为电化学反应区102的第
m段的热容。
S243、根据T2、第二迭代计算方法计算电化学反应区102的第二端的温度T3。
在本实施例中，T2即电化学反应区102第一段的温度，带入第二迭代计算方法可以得到电化学反应区102第
M段的温度，即电化学反应区102第二端的温度。
S251、获得第三迭代计算方法：
T outlet（
l，t）=
T outlet（
l-1
，t-1）*
C y（
t）/[
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]+
T outlet（
l，t-1）*[1-
C y（
t）]/ [
C outlet（
l）-
C outlet（
l-1）]-
Q gas2/
C outlet（
l）*
t sample-
Q out2/
C outlet（
l）*
t sample，其中，
T outlet（
l，t）为第
t时刻，出口端板103的第
l段的温度，
C y（
t）为第
t时刻出口端板103内冷却液的热容，
C outlet（
l）为出口端板103的第
l段的热容，
Q gas2为出口端板103被气体带走的热量的变化量，
Q out2为出口端板103与外界环境进行热交换的热量的变化量。
在本实施例中，第三迭代计算方法与第一迭代计算方法类似，在此不再赘述。
S252、根据T3、第三迭代计算方法计算出口端板103的第二端的温度T4。
在本实施例中，T3即出口端板103第一段的温度，带入第三迭代计算方法可以得到出口端板103的第
L段的温度，即出口端板103第二端的温度。
请参看图4，图4为本申请实施例提供的一种燃料电池的温度计算装置的结构示意图。该温度计算装置20包括接收器201和处理器202，接收器201用于获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1，处理器202与接收器201连接，用于将燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段，根据T1、第一迭代计算方法计算入口端板的第二端的温度T2，根据T2、第二迭代计算方法计算电化学反应区的第二端的温度T3，根据T3、第三迭代计算方法计算出口端板的第二端的温度T4，能够使得计算得到的燃料电池的堆出温度不受热敏电阻传感器响应延迟的影响，并且也不会受燃料电池内各材料的热容导致的温度的滞后的影响，进而能够使得堆出温度的准确性更高，根据堆出温度控制燃料电池在预设的温度范围内运行，能够保证燃料电池的可靠性、稳定性和安全性。
其中，第一迭代计算方法、第二迭代计算方法、第三迭代计算方法的步骤参见上述燃料电池的温度计算方法实施例，在此不再赘述。
请参看图5，图5为本申请实施例提供的一种具有存储功能的装置的结构示意图。该具有存储功能的装置30存储有程序数据301，程序数据301能够被执行以实现燃料电池的温度计算方法。其中，燃料电池的温度计算方法具体可以参看上述燃料电池的温度计算方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例能够使得计算得到的燃料电池的堆出温度不受热敏电阻传感器响应延迟的影响，并且也不会受燃料电池内各材料的热容导致的温度的滞后的影响，进而能够使得堆出温度的准确性更高，根据堆出温度控制燃料电池在预设的温度范围内运行，能够保证燃料电池的可靠性、稳定性和安全性。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (9)
1.一种燃料电池的温度计算方法，其特征在于，包括：
获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1；
将所述燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段；
根据所述T1、第一迭代计算方法计算所述入口端板的第二端的温度T2；
根据所述T2、第二迭代计算方法计算所述电化学反应区的第二端的温度T3；
根据所述T3、第三迭代计算方法计算所述出口端板的第二端的温度T4；
所述第一迭代计算方法包括：
T inlet（n，t）= T inlet（n-1，t-1）* C w（t）/[ C inlet（n）- C inlet（n-1）]+ T inlet（n，t-1）*[1- C w（t）] /[ C inlet（n）- C inlet（n-1）]-[Q gas1/ C inlet（n）]* t sample-[ Q out1/ C inlet（n）]* t sample ，其中，T inlet（n，t）为第t时刻，所述入口端板的第n段的温度，C w（t）为第t时刻所述入口端板内冷却液的热容，C inlet（n）为所述入口端板的第n段的热容，Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，t sample为采样时间，Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量；
所述第二迭代计算方法包括：
T active（m+N，t）= T inlet（m+N，t）+ H stack(t-1)* t sample/[C active（m+N）- C active（m+N-1）] ，其中，N为所述入口端板的总段数，所述T active（m+N，t）为第t时刻，所述电化学反应区的第m段的温度，H stack（t-1）为第t-1时刻所述电堆吸收的热量，C active（m+N）为所述电化学反应区的第m段的热容；
所述第三迭代计算方法包括：
T outlet（l，t）= T outlet（l-1，t-1）* C y（t）/[C outlet（l）- C outlet（l-1）]+ T outlet（l，t-1）*[1- C y（t）]/ [C outlet（l）- C outlet（l-1）]- Q gas2/ C outlet（l）*t sample- Q out2/ C outlet（l）*t sample ，其中，T outlet（l，t）为第t时刻，所述出口端板的第l段的温度，C y（t）为第t时刻所述出口端板内冷却液的热容，C outlet（l）为所述出口端板的第l段的热容，Q gas2为所述出口端板被气体带走的热量的变化量，Q out2为所述出口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
计算C w（t）的方法包括：C w（t）=C p*(dM c/dt)*ρ c *t sample ，其中，C p为所述冷却液的比热容，M c为所述入口端板内所述冷却液的流量，ρ c为所述冷却液的密度；
计算 C inlet（n）的方法包括：C inlet（n）=C inlet /N+ C inlet（n-1），其中，C inlet为所述入口端板的总热容。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，得到所述第一迭代计算方法包括：
分别通过两个公式获取所述入口端板的热量变化Q1，即
Q1=-(dM c/dt* C p*△T+ Q gas1+ Q out1)（1）
Q1=C inlet*（dT inlet/ dt）（2）
其中，△T为温度的变化量，T inlet为所述入口端板的温度，联立公式（1）和公式（2），得到所述第一迭代计算方法。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
计算Q gas1的方法包括：Q gas1=M gas*C gas*△T ，其中，M gas为气体的流量，C gas为气体的比热容；
计算Q out1的方法包括：Q out1=(T out-T air)* K*A ，其中，T out为外界温度，T air为空气温度，K为所述入口端板与外界的换热系数，A为所述入口端板与外界的换热面积。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述第二迭代计算方法包括：
分别通过两个公式获取所述电化学反应区的热量变化Q2，即
Q2=H stack-( dM c/dt*C p*△T+ Q gas1+ Q out1)（3）
Q2=C active*（dT active /dt）（4）
其中，H stack为所述电堆吸收的热量，M c为所述入口端板内冷却液的流量，C p为所述冷却液的比热容，△T为温度的变化量，Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量，C active为所述电化学反应区的总热容，联立公式（3）和公式（4），得到所述第二迭代计算方法。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算H stack的方法包括：H stack= H stack1+ H stack2，其中，H stack1为电堆的液态水/气态水吸收的热量，H stack2为电堆的膜内含水吸收的热量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算H stack2的方法包括：H stack2=[(△I*λ*k*18*2300)/( t sample*I)]/ M ，其中，△I为燃料电池的电流的变化量，I为所述燃料电池的电流，λ为膜内含水量，k为磺酸根摩尔数，18为水的摩尔质量的数值，2300为水的汽化热的数值，M为所述电化学反应区的总段数。
8.一种燃料电池的温度计算装置，其特征在于，包括：
接收器，用于获取燃料电池的入口端板的第一端的温度T1；
处理器，与所述接收器连接，用于将所述燃料电池的入口端板、电堆的电化学反应区、出口端板分别分为至少一段，根据所述T1、第一迭代计算方法计算所述入口端板的第二端的温度T2，根据所述T2、第二迭代计算方法计算所述电化学反应区的第二端的温度T3，根据所述T3、第三迭代计算方法计算所述出口端板的第二端的温度T4；
所述第一迭代计算方法包括：
T inlet（n，t）= T inlet（n-1，t-1）* C w（t）/[ C inlet（n）- C inlet（n-1）]+ T inlet（n，t-1）*[1- C w（t）] /[ C inlet（n）- C inlet（n-1）]-[Q gas1/ C inlet（n）]* t sample-[ Q out1/ C inlet（n）]* t sample ，其中，T inlet（n，t）为第t时刻，所述入口端板的第n段的温度，C w（t）为第t时刻所述入口端板内冷却液的热容，C inlet（n）为所述入口端板的第n段的热容，Q gas1为所述入口端板被气体带走的热量的变化量，t sample为采样时间，Q out1为所述入口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量；
所述第二迭代计算方法包括：
T active（m+N，t）= T inlet（m+N，t）+ H stack(t-1)* t sample/[C active（m+N）- C active（m+N-1）] ，其中，N为所述入口端板的总段数，T active（m+N，t）为第t时刻，所述电化学反应区的第m段的温度，H stack（t-1）为第t-1时刻所述电堆吸收的热量，C active（m+N）为所述电化学反应区的第m段的热容；
所述第三迭代计算方法包括：
T outlet（l，t）= T outlet（l-1，t-1）* C y（t）/[C outlet（l）- C outlet（l-1）]+ T outlet（l，t-1）*[1- C y（t）]/ [C outlet（l）- C outlet（l-1）]- Q gas2/ C outlet（l）*t sample- Q out2/ C outlet（l）*t sample ，其中，T outlet（l，t）为第t时刻，所述出口端板的第l段的温度，C y（t）为第t时刻所述出口端板内冷却液的热容，C outlet（l）为所述出口端板的第l段的热容，Q gas2为所述出口端板被气体带走的热量的变化量，Q out2为所述出口端板与外界环境进行热交换的热量的变化量。
9.一种具有存储功能的装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。
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