李小君，陈启宏

(武汉理工大学自动化学院，湖北武汉 430070)

燃料电池是一种通过电化学反应直接将化学能转化为低压直流电的装置，燃料电池内阻是衡量电子和质子在电极内传输难易程度的主要标志，也是决定电堆发电效率的关键参数。通过测试内阻可以为控制内阻(减小内阻)、提高发电效率奠定基础。因此在燃料电池的发展与研究中，内阻测试具有非常重要的地位。

燃料电池本身是一个非线性、多变量、强耦合、具有纯滞后和不可测扰动的时变系统［1］，在实际分析电池性能中，内阻值是很难准确测量的，在线实时测量内阻也就更加重要。因此，笔者在以TMLM3S5749高性能ARM处理器为主控制器的高精度程控交流激励源及采样处理单元的硬件平台基础上，采用USB通信接口完成采样单元与上位机的通信，以Visual C++6.0为开发平台，设计了一套燃料电池内阻在线测试的上位机软件。经投入样机实验验证，该软件能实现实时内阻值的检测、曲线显示、保存试验数据、数据查询、手动自动检测和读入欧姆内阻曲线等功能，具有响应速度快、故障诊断能力良好和易于维护等优点。

1 系统整体设计

燃料电池本身是一个复杂的化学电源，从工程电路分析的角度出发，还可以把燃料电池作为基本电路电源模型来分析，实际电源可以等同于一个理想电压源与一个实际电源的广义电阻串联的形式［2-3］，其等效电学模型如图1所示。

图1 燃料电池等效电学模型

这种广义内阻的电学模型分为活化极化内阻、欧姆内阻和极化内阻。……