【技术实现步骤摘要】
一种兼容不同功率电堆的燃料电池温度控制系统
本专利技术属于自动控制
，具体涉及一种兼容不同功率电堆的燃料电池温度控制系统。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)在催化剂的作用下使氢气与氧气发生氧化还原反应生成水，将氢燃料中的化学能转化为电能，供给外部负载。质子交换膜燃料电池除了具有燃料电池的无污染、效率高、无噪声的共有优点外，还有工作温度低、功率密度大、启动迅速等优点。经多年的基础研究和应用开发，质子交换膜燃料电池在汽车、无人机和船舶的应用已取得了实质性的进展。质子交换膜燃料电池的输出性能受到很多因素的影响，如压力、湿度、温度等，如图1所示，温度对输出性能的影响十分显著。温度过低时，电池内各种极化增强，电池性能较差；温度升高会提升电池内部的电化学反应速度，加速生成物和水分的排出，质子穿过膜的速率更快，电池效率高、性能好；但如果温度过高，会发生膜脱水的情况，电导率下降，电池性能变差，甚至会导致膜干裂。而燃料电池测试系统本身的温度变化存在较大延时，使得温度控制具有滞后性、时变性和不确定性，并且调节时间长，超调...
【技术保护点】
1.一种兼容不同功率电堆的燃料电池温度控制系统，其特征在于，包括PLC下位机温度控制单元、上位机监测控制单元、循环水回路和电子负载；所述循环水回路包括循环水、入堆温度传感器、出堆温度传感器、水箱、水泵、流量传感器、加热器、环翅式散热器、高功率散热风扇和低功率散热风扇；/n所述PLC下位机温度控制单元用于监测入堆温度传感器、出堆温度传感器和流量传感器的检测信息，及电子负载功率，并控制加热器、高功率散热风扇和低功率散热风扇的工作状态；/n所述上位机监测控制单元用于显示并存储PLC下位机温度控制单元监测的检测信息，发送设定测试温度T
【技术特征摘要】
1.一种兼容不同功率电堆的燃料电池温度控制系统，其特征在于，包括PLC下位机温度控制单元、上位机监测控制单元、循环水回路和电子负载；所述循环水回路包括循环水、入堆温度传感器、出堆温度传感器、水箱、水泵、流量传感器、加热器、环翅式散热器、高功率散热风扇和低功率散热风扇；
所述PLC下位机温度控制单元用于监测入堆温度传感器、出堆温度传感器和流量传感器的检测信息，及电子负载功率，并控制加热器、高功率散热风扇和低功率散热风扇的工作状态；
所述上位机监测控制单元用于显示并存储PLC下位机温度控制单元监测的检测信息，发送设定测试温度Ts的命令；
所述循环水回路中的循环水从水箱流出后，经环翅式散热器、流量传感器、水泵、入堆温度传感器、燃料电池电堆和出堆温度传感器流入水箱，加热器与水箱相连，高功率散热风扇和低功率散热风扇分别与环翅式散热器相连；
所述PLC下位机温度控制单元根据电子负载功率计算得到燃料电池电堆所需散热功率，以判断燃料电池温度控制系统的工作模式：
当散热功率小于低功率散热风扇的额定散热功率时，为低功率模式；当入堆温度传感器检测的燃料电池电堆的入堆温度T和设定测试温度Ts满足T＜Ts，PLC下位机温度控制单元控制加热器开启；当入堆温度T和设定测试温度Ts满足T≥Ts，PLC下位机温度控制单元控制加热器关闭，低功率散热风扇开启，通过温度控制算法调节燃料电池电堆温度为设定测试温度Ts；
当散热功率大于等于低功率散热风扇的额定散热功率时，为高功率模式；当入堆温度T和设定测试温度Ts满足T＜Ts-1，PLC下位机温度控制单元控制加热器开启；当入堆温度T和设定测试温度Ts满足Ts-1≤T＜Ts，PLC下位机温度控制单元控制加热器关闭；当入堆温度T和设定测试温度Ts满足Ts≤T＜Ts+1，PLC下位机温度控制单元控制低功率散热风扇开启，通过温度控制算法调节燃料电池电堆温度为设定测试温度Ts；当入堆温度T和设定测试温度Ts满足T≥Ts+1，PLC下位机温度控制单元控制低功率散热风扇关闭，高功率散热风扇开启，将高功率散热风扇的功率设置为固定值，调节燃料电池电堆温度为设定测试温度Ts。
2.一种如权利要求1所述兼容不同功率电堆的燃料电池温度控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通...
【专利技术属性】
技术研发人员：高艳，陈彦志，殷聪，乔泽敏，宋亚婷，曹继申，李凯，汤浩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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