燃料电池的交流阻抗测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池的交流阻抗测试系统，包括燃料电池、电压变换装置及控制装置，其中，电压变换装置包括依次连接的第一耦合模块、电压变换模块以及第二耦合模块；第一耦合模块连接至燃料电池的输出端，第二耦合模块连接至输出负载，燃料电池、电压变换模块以及输出负载均连接至控制装置；控制装置用于根据所述燃料电池的输出电流和输出电压计算与交流扰动电流的扰动频率对应的交流阻抗。本实用新型专利技术的燃料电池的交流阻抗测试系统，无需并联扰动信号源，电路结构简单，控制过程简单易行，降低了交流阻抗测试系统的成本；同时通过设置第一耦合模块和第二耦合模块，提高了电压变换模块的升压比。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源汽车
，特别是涉及一种用于电动车的燃料电池的交流阻抗测试系统。
技术介绍
如图1所示，氢氧质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，简称PEMFC)是一种直接将化学能转换为电能的电化学装置，其内部水状态对于燃料电池的性能具有较大的影响，但基于现有传感器难以直接测量其内部水状态等状态量。但随着科学技术的进步，人们发现燃料电池的性能特性可以用等效电路的方向进行研究，燃料电池的工作状态与等效电路中的阻抗元之间具有一定的对应关系，因此，燃料电池的交流阻抗能够反映电堆及单片内部状态，因而通过测量电堆和单片的交流阻抗可以获知其内部状态，从而用于系统控制，改善燃料电池的性能。燃料电池一般通过升压DC-DC变换器控制功率输出，为进行燃料电池的交流阻抗分析，通常会在DC-DC变换器上并联一个扰动信号产生装置，通过电压采集和电流采集获得信号来计算燃料电池的交流阻抗，但上述结构较为复杂。此外，还可以直接采用DC-DC变换器装置产生电流扰动信号，测量得到燃料电池交流阻抗，但上述方案需要使用的DC-DC变换器是基于对燃料电池进行电压控制的，控制难本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池的交流阻抗测试系统，其特征在于，包括燃料电池、电压变换装置及控制装置，其中，所述电压变换装置包括依次连接的第一耦合模块、电压变换模块以及第二耦合模块；所述第一耦合模块连接至所述燃料电池的输出端，所述第二耦合模块连接至输出负载，所述燃料电池、所述电压变换模块以及所述输出负载均连接至所述控制装置；所述控制装置用于在进行交流阻抗测试时，根据预设的交流扰动电流和直流基准电流生成用于控制电压变换器的运行状态的第一控制信号，使所述燃料电池的输出电流包含交流扰动电流，并根据所述燃料电池的输出电流和输出电压计算与交流扰动电流的扰动频率对应的交流阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的交流阻抗测试系统，其特征在于，包括燃料电池、电压变换装置及控制装置，其中，所述电压变换装置包括依次连接的第一耦合模块、电压变换模块以及第二耦合模块；所述第一耦合模块连接至所述燃料电池的输出端，所述第二耦合模块连接至输出负载，所述燃料电池、所述电压变换模块以及所述输出负载均连接至所述控制装置；所述控制装置用于在进行交流阻抗测试时，根据预设的交流扰动电流和直流基准电流生成用于控制电压变换器的运行状态的第一控制信号，使所述燃料电池的输出电流包含交流扰动电流，并根据所述燃料电池的输出电流和输出电压计算与交流扰动电流的扰动频率对应的交流阻抗。2.根据权利要求1所述的燃料电池的交流阻抗测试系统，其特征在于，还包括用于监测所述燃料电池的各个待测单片的输出电压的电压巡检装置；所述燃料电池的各个单片的电压测量端均连接至所述电压巡检装置，所述电压巡检装置连接至所述控制装置，所述控制装置用于选定待测单片，并控制所述电压巡检装置采集选定的所述待测单片的输出电压。3.根据权利要求2所述的燃料电池的交流阻抗测试系统，其特征在于，所述电压巡检装置包括单片选通模块和信号处理模块；所述单片选通模块与所述燃料电池的各个单片连接，用于采集所述待测单片的输出电压；所述信号处理模块与所述控制装置连接，用于将所述待测单片的输出电压传送至所述控制装置。4.根据权利要求1所述的燃料电池的交流阻抗测试系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：江宏亮，洪坡，李建秋，徐梁飞，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11