[发明专利]一种基于空压机的燃料电池阻抗测定系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于空压机的燃料电池阻抗测定系统，其特征在于，包括进气组件及出气组件，所述进气组件设置在燃料电池（1）的第一端，所述出气组件设置在燃料电池（1）的第二端；所述燃料电池（1）的第一端设置有DC/DC模块（2），所述燃料电池（1）的第二端设置有电压巡检装置（3），所述燃料电池（1）通过所述DC/DC模块（2）与控制装置（4）相连；所述进气组件包括进气管（5）及进气部件，所述进气管（5）两端分别设置有第一进口（6）及第一出口（7），所述进气管（5）通过所述第一出口（7）与所述燃料电池（1）相连，所述进气部件包括由所述第一进口（6）至所述第一出口（7）依次设置在所述进气管（5）上的空气压缩机（8）、中冷器（9）及流量计（10），所述空气压缩机（8）通过电机（11）与所述控制装置（4）相连，所述电压巡检装置（3）与所述流量计（10）和所述控制装置（4）相连；所述控制装置（4）内设置有直流输压模式及高频扰动模式，所述控制装置（4）内设置有直流流量信号值及复合流量信号值，所述流量计（10）测量的流量信号值为实时流量信号值；在所述直流输压模式下，所述实时流量信号值等于所述直流流量信号值；在所述实时流量信号值等于所述直流流量信号值后，所述控制装置（4）同步启动所述高频扰动模式，在所述高频扰动模式下，所述实时流量信号值等于所述复合流量信号值；所述控制装置（4）内设置有直流/高频流量压力解耦模型。

2.根据权利要求1所述的基于空压机的燃料电池交流测定系统，其特征在于，所述直流/高频流量压力解耦模型包括信号分离单元、通用压力流量闭环控制单元及高频压力流量闭环控制单元。

3.根据权利要求1所述的基于空压机的燃料电池交流测定系统，其特征在于，所述出气组件包括出气管（12）及出气部件，所述出气管（12）两端分别设置有第二进口（13）及第二出口（14），所述出气管（12）通过第二出口（14）与所述燃料电池（1）相连，所述进气部件包括由所述第二进口（13）至所述第二出口（14）依次设置在所述出气管（12）上的排气阀（15）及第一压力温度传感器（16），所述第一压力温度传感器（16）及所述排气阀（15）均匀所述控制装置（4）相连。

4.根据权利要求3所述的基于空压机的燃料电池阻抗测定系统，其特征在于，所述流量计（10）及所述中冷器（9）间的所述进气管（5）上设置有三通阀，所述三通阀通过中间管（18）与所述出气管（12）相连，所述三通阀与所述控制装置（4）相连。

5.根据权利要求4所述的基于空压机的燃料电池阻抗测定系统，其特征在于，所述三通阀与所述第二出口（14）间的所述进气管（5）上设置有第二压力温度传感器（19）。

6.根据权利要求1所述的基于空压机的燃料电池阻抗测定系统，其特征在于，所述中冷器（9）及所述空气压缩机（8）间的所述进气管（5）上设置有消音装置（20）。

7.根据权利要求1所述的基于空压机的燃料电池阻抗测定系统，其特征在于，所述空气压缩机（8）与空气过滤器（21）相连。

8.一种基于空压机的燃料电池阻抗测定系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

开启燃料电池（1），控制装置（4）控制向电机（11）输入直流电流，电机（11）驱动空气压缩机（8）工作并向燃料电池（1）提供压缩空气，流量计（10）测量燃料电池（1）的实时流量信号值，第二压力温度传感器测量燃料电池（1）的实时压力值；

当实时流量信号值等于直流流量信号值时，控制装置（4）控制向电机（11）同步输入高频电流，并控制压缩机，直至实时流量信号值等于复合流量信号值；

将实时流量信号值及实时压力值发送至控制装置（4），并经直流/高频流量压力解耦模型解耦分析获取电化学反应介质阻抗值；

根据电化学反应介质阻抗值对燃料电池（1）进行状态分析及修正。