一种燃料电池内阻的在线辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电子电路技术领域，提供了一种燃料电池内阻的在线辨识方法及系统，DCDC变换器接燃料电池，燃料电池通过DCDC变换器给负载提供电能，通过控制燃料电池输出电流跟随指令，并采样燃料电池两端的电压信号和电流信号，根据电压信号和电流信号，调节DCDC变换器的开关信号占空比，最终计算得到燃料电池的内阻。由此保证了系统无静差实时跟踪交流、直流电流指令，并且对电压信号和电流信号进行处理后，可有效提取高频电压、电流信号的幅值和相位，同时计算出相应的内阻，该方式不需要增加额外的装置设备，无需复杂的FFT变换，节省MCU的存储资源和运算开销，并且可在线实时辨识，计算出来的燃料电池的内部阻抗精确度较高。

An on-line identification method and system of fuel cell internal resistance

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池内阻的在线辨识方法及系统
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种燃料电池内阻的在线辨识方法及系统。
技术介绍
燃料电池在实际的工作中，质子交换膜的湿润度直接影响燃料电池的工作状态。“水淹”和“膜干”是影响燃料电池效率、功率以及寿命的关键因素。质子交换膜的湿润程度与其内阻直接相关，通过在线辨识燃料电池电堆内阻，可推算出质子交换膜的湿润情况，为系统的精确控制提供依据，同时还可估算整车燃料电池寿命。目前燃料电池内阻检测主要有以下方法：(1)现有技术1：采用独立的DCDC燃料电池内阻检测装置，该方式检测精度高，但是只能离线检测，无法进行实时在线辨识，同时该独立检测装置也增加了系统成本；(2)现有技术2：叠加高频三角波或方波等电流指令，通过FFT(FastFourierTransform，快速傅里叶变换)提取出叠加频率的1、3、5、7次等奇数次谐波，可同时计算出多种频率下的燃料电池阻抗，但是采用该方法，导致DCDC控制器很难激励出三角波或方波等电流信号，并且由于高次谐波幅值较低，计算出来的阻抗误差大；(3)现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池内阻的在线辨识方法，DCDC变换器接燃料电池，所述燃料电池通过所述DCDC变换器给负载提供电能，其特征在于，所述在线辨识方法包括：/n控制所述燃料电池输出电流跟随指令；/n采样所述燃料电池两端的电压信号和电流信号；/n根据所述电压信号和所述电流信号，调节所述DCDC变换器的开关信号占空比；/n计算得到所述燃料电池的内阻。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池内阻的在线辨识方法，DCDC变换器接燃料电池，所述燃料电池通过所述DCDC变换器给负载提供电能，其特征在于，所述在线辨识方法包括：
控制所述燃料电池输出电流跟随指令；
采样所述燃料电池两端的电压信号和电流信号；
根据所述电压信号和所述电流信号，调节所述DCDC变换器的开关信号占空比；
计算得到所述燃料电池的内阻。


2.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池输出电流跟随指令之前还包括：
控制所述燃料电池的控制器下发恒定直流指令。


3.如权利要求2所述的在线辨识方法，其特征在于，所述控制所述燃料电池输出电流跟随指令具体包括：
在所述恒定直流指令的基础上，叠加高频交流正弦电流指令，以控制所述燃料电池输出所述电流跟随指令。


4.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述采样所述燃料电池两端的电压信号和电流信号具体包括：
通过LPF低通滤波器获取反馈电流中的直流分量；
通过BPF高通滤波器获取反馈电流中的高频分量。


5.如权利要求4所述的在线辨识方法，其特征在于，所述根据所述电压信号和所述电流信号，调节所述DCDC变换器的开关信号占空比具体包括：
采用PI调节器对采样到的所述电流信号的直流分量进行控制；
采用PR调节器对采样到的所述电流信号的高频交流分量进行控制；
将所述PI调节器和所述PR调节器的输出结果作为所述DCDC变换器的开关信号占空比。


6.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述计算得到燃料电池的内阻具体包括：
通过广...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂峰，凡念，
申请(专利权)人：苏州英威腾电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32