[发明专利]一种热电联供系统稳态等效电路建立方法及系统

权利要求书

1.一种热电联供系统稳态等效电路建立方法，其特征是，包括：

对同为电源和热源的质子交换膜燃料电池堆进行等效处理：

基于质子交换膜燃料电池堆发出为直流电，等效为发出恒定电流的直流电流源；

通过冷却系统带走的热能，与质子交换膜燃料电池堆所发电能正相关，所以其热流用受控电压源等效，其中受控电压源的值表示热流的初始温度；

利用数据拟合的方法，建立直流电流源的恒定电流与受控电压源的值的关系式；

等效电路建立的具体方法为：

在建模时，将以受控源的形式耦合起来的电能和热能，分别用第一回路和第二回路表示；

第一回路由电流源及第一电阻串联构成，电流源发出的电流表示为质子交换膜燃料电池堆发出的电流，第一电阻表示质子交换膜燃料电池堆供给的电负荷；

第二回路由电压源、第二电阻、第三电阻串联构成，以电流控制电压源的电压V比拟质子交换膜燃料电池堆的冷却水初始温度；

第二回路的电路比拟热容流，即流体比热容和流率的乘积；

第二电阻，比拟用户通过换热器利用的热能；

以第三电阻，比拟从换热器二次侧出口流出系统的热能。

2.如权利要求1所述的一种热电联供系统稳态等效电路建立方法，其特征是，所述第一回路的电流源控制第二回路的电压源。

3.如权利要求1所述的一种热电联供系统稳态等效电路建立方法，其特征是，第二电阻通过数据拟合，建立电压源的电压V与第二电阻之间的数量关系。

4.如权利要求1所述的一种热电联供系统稳态等效电路建立方法，其特征是，基于电压源的电压V与第二电阻之间的数量关系，建立第二电阻与第三电阻的数量关系。

5.一种热电联供系统稳态等效电路建立系统，其特征是，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

对同为电源和热源的质子交换膜燃料电池堆进行等效处理：

基于质子交换膜燃料电池堆发出为直流电，等效为发出恒定电流的直流电流源；

通过冷却系统带走的热能，与质子交换膜燃料电池堆所发电能正相关，所以其热流用受控电压源等效，其中受控电压源的值表示热流的初始温度；

利用数据拟合的方法，建立直流电流源的恒定电流与受控电压源的值的关系式；

等效电路建立的具体方法为：

在建模时，将以受控源的形式耦合起来的电能和热能，分别用第一回路和第二回路表示；

第一回路由电流源及第一电阻串联构成，电流源发出的电流表示为质子交换膜燃料电池堆发出的电流，第一电阻表示质子交换膜燃料电池堆供给的电负荷；

第二回路由电压源、第二电阻、第三电阻串联构成，以电流控制电压源的电压V比拟质子交换膜燃料电池堆的冷却水初始温度；

第二回路的电路比拟热容流，即流体比热容和流率的乘积；

第二电阻，比拟用户通过换热器利用的热能；

以第三电阻，比拟从换热器二次侧出口流出系统的热能。

6.一种热电联供系统稳态等效电路，其特征是，所述等效电路采用权利要求1-4任一所述的一种热电联供系统稳态等效电路建立方法来建立。

7.如权利要求6所述的一种热电联供系统稳态等效电路，其特征是，包括第一回路和第二回路，所述第一回路的电流源控制第二回路的电压，所述第一回路由电流源及第一电阻串联构成，电流源发出的电流表示为质子交换膜燃料电池堆发出的电流，第一电阻表示质子交换膜燃料电池堆供给的电负荷；

第二回路由电压源、第二电阻、第三电阻串联构成，以电流控制电压源的电压V比拟质子交换膜燃料电池堆的冷却水初始温度；

所述第二回路的电路比拟热容流，即流体比热容和流率的乘积；

第二电阻，比拟用户通过换热器利用的热能；

以第三电阻，比拟从换热器二次侧出口流出系统的热能。