一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统

摘要

本发明公开了一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统，包括仿真单元、仿真控制单元、传感器测量单元。仿真单元包括PC和dSPACE及接口板。仿真控制单元包括电压可调电源、电堆热模拟系统以及负载。传感器测量单元包括电压测量模块、电流测量模块、K型热电偶以及PLC。其中电压可调电源输入是220V交流市电，输出为0-30V可调，电堆热模拟系统通过均匀分布在电池片上的电热丝来模拟输入氢气的流量、空气流量、放电电流引起的电堆热效应。本发明调试方便，模拟效果好，能大幅度降低测试实验的物力以及时间成本，并且具有通用性和开放性，能够模拟大多数有热电耦合类型的燃料电池电堆。

主权项

一种基于dSPACE的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统，其特征在于，包括仿真单元、仿真控制单元以及传感器测量单元，其中：所述仿真单元包括工控机PC、dSPACE以及接口板，所述工控机PC用于显示参数以及设置参数，所述dSPACE用于将其运行的模型中的变量转换成现实的电信号，所述接口板用于将所述dSPACE中模型变量的电信号传出去以及将所述传感器测量单元的电信号采集进所述dSPACE中；所述仿真控制单元包括电压可调电源、电堆热模拟系统以及负载，所述电压可调电源用于将所述dSPACE模型中的电压转换成现实中的物理意义上电压，所述电堆热模拟系统用于还原热模型中计算出的温度场，所述负载用于验证电堆模型下的运行状态；所述传感器测量单元包括电压传感器、电流传感器以及PLC，所述电压测传感器用于测量所述电压可调电源输出电压，所述电流传感器用于测量所述电压可调电源的输出电流，所述电压传感器、电流传感器、所述电堆热模拟系统通过所述PLC将测量信号转换成标准信号通过所述接口板传输给所述dSPACE。