[發明專利]一種基于物聯網的燃料電池測試系統

有效

• 申請號: 201911054920.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110993994B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李敬;李振鵬;王超
• 申請（專利權）人: 青島緯斯康電子有限公司
• 主分類號: H01M8/04992
• 分類號: H01M8/04992;H01M8/04701;H01M8/04828;H01M8/04858
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

1.一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，包括：物聯網服務器、系統控制采集終端、PLC和燃料電池內阻測試儀；其中，

物聯網服務器，接收操作數據，并將信息傳送給所述系統控制采集終端；接收反饋數據信息，實時在頁面上刷新顯示；

系統控制采集終端，連接所述物聯網服務器與所述PLC進行數據傳輸和命令解析；

PLC，連接所述燃料電池內阻測試儀，完成數據的實時采集與邏輯控制；所述PLC中嵌入有自動處理異常機制，防止在操作的過程中出現異常突發情況；

異常處理機制流程包括：

1)當氫氣濃度報警器報警時自動關閉氫氣及空氣進氣電磁開關閥，同時打開氫氣氣路與空氣氣路中的氮氣吹掃電磁開關閥；

2)當出現氫氣電堆異常需要手動關閉時，按下機柜上的應急開關閥，系統自動關閉氫氣及空氣進氣電磁開關閥，同時打開氫氣氣路與空氣氣路中的氮氣吹掃電磁開關閥；

燃料電池內阻測試儀，負責提供燃料電池測試電堆的內阻控制與實際輸出測量；

還包括控制系統，所述控制系統與所述PLC相連，用于調節燃料電池測試電堆的測試環境；控制系統中還設置有控制組件：電磁開關閥，控制管路中的氣體流通開關；氣體流量質量控制器，控制進氣系統中的加濕氣體與干燥氣體進氣量；電磁調壓閥，使用PID控制電堆中的實際壓力，保證燃料電池測試電堆的穩壓環境；氫氣循環泵，控制氫氣的循環利用；

燃料電池系統中的測試流程包括：

①氫氣進氣電磁開關閥打開的條件：氫氣進氣電磁開關閥狀態為開啟狀態，氫氣循環系統電磁開關閥為開啟狀態或氫氣排氣電磁開關閥為開啟狀態；

②空氣進氣電磁開關閥打開的條件：空氣進氣電磁開關閥狀態為開啟狀態，空氣排氣電磁開關閥為開啟狀態；

③氮氣氫氣氣路電磁開關閥開啟后自動關閉氫氣進氣電磁開關閥，關閉氫氣循環泵電磁開關閥，同時打開氫氣循環泵排氣電磁開關閥。

2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，還包括控制系統，所述控制系統與所述PLC相連，用于調節燃料電池測試電堆的測試環境。

3.根據權利要求2所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，所述控制系統包括氫氣供應系統、氫氣加濕系統和氫氣循環系統，所述氫氣供應系統、所述氫氣加濕系統和所述氫氣循環系統均與所述PLC相連；氫氣供應系統用于燃料電池測試電堆中的氫氣供應量的控制，氫氣加濕系統用于氫氣進氣加濕百分比的控制，氫氣循環系統用于燃料電池測試電堆循環完多余氫氣的回收再利用。

4.根據權利要求3所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，所述控制系統還包括空氣供應系統和空氣加濕系統，所述空氣供應系統和所述空氣加濕系統均與所述PLC相連；空氣供應系統用于燃料電池測試電堆中的空氣供應量的控制，空氣加濕系統用于空氣進氣加濕百分比的控制。

5.根據權利要求4所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，所述控制系統還包括氮氣吹掃系統，所述氮氣吹掃系統與所述PLC相連，用于完成管路中的測試完成后的吹掃任務。

6.根據權利要求5所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，所述控制系統還包括水冷卻系統，所述水冷卻系統與所述PLC相連，用于進行燃料電池測試電堆的恒溫控制。

7.根據權利要求2或6所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，系統控制采集終端通過網絡協議連接PLC，且通過USB標準協議連接燃料電池內阻測試儀，按照服務器頁面設定的采集周期對控制系統中的數據以及燃料電池內阻測試儀的內阻值進行采集，將采集后的數據進行整合分析，并上傳所有采集數據，物聯網服務器實時顯示至實時頁面。

8.根據權利要求2或6所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，測試過程中所述物聯網服務器記錄所述控制系統和所述燃料電池內阻測試儀的數據，并實時生成測試數據波形、IV曲線、內阻曲線。

9.根據權利要求8所述的一種基于物聯網的燃料電池測試系統，其特征在于，測試過程中所述物聯網服務器實時傳送所述控制系統和所述燃料電池內阻測試儀的報警信息。