[發(fā)明專利]燃料電池在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011159102.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112379288B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬萬(wàn)兵;祖文強(qiáng);鄧延斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海艾福億維測(cè)試設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/385
• 分類號(hào): G01R31/385
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 祁春倪;郭國(guó)中

本發(fā)明提供了一種燃料電池在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)及方法，包括燃料電池測(cè)試臺(tái)和實(shí)時(shí)整車模型，燃料電池測(cè)試臺(tái)為被測(cè)對(duì)象提供氫氣供應(yīng)、冷卻系統(tǒng)熱交換、高壓部件供電、低壓部件供電以及吸收被測(cè)對(duì)象實(shí)際產(chǎn)生的高壓電力輸出；實(shí)時(shí)整車模型用于道路阻力模擬和整車能量流仿真，測(cè)試被測(cè)對(duì)象在實(shí)際道路工況下的工作情況。本發(fā)明通過采用拓展實(shí)時(shí)整車模型，解決了傳統(tǒng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)只能用來做穩(wěn)態(tài)和開環(huán)測(cè)試的局限性；通過采用引入基于模型的電子負(fù)載控制方法，解決了電子負(fù)載輸出恒定電壓的局限性，提高了測(cè)試的精確性。通過采用引入基于整車模型的高壓電池模擬器控制方法，解決了高壓電池模擬器輸出電壓不符合整車實(shí)際電壓的問題，提高了測(cè)試的精確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池檢測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及一種燃料電池在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料；同時(shí)沒有機(jī)械傳動(dòng)部件，故沒有噪聲污染，排放出的有害氣體極少。由此可見，從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。

現(xiàn)有的燃料電池測(cè)試平臺(tái)應(yīng)用局限，專利文獻(xiàn)為CN200979492Y的實(shí)用新型專利公開了一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試平臺(tái),包括主控計(jì)算機(jī),動(dòng)力輔助電源,控制電源,?氫站,電子負(fù)載。主控計(jì)算機(jī)分別與燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電子負(fù)載相連進(jìn)行集中控制。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助系統(tǒng)供電通過外部動(dòng)力輔助電源供電,用于測(cè)量輔助系統(tǒng)所消耗的功率,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)所需的電源由外部控制電源供電。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)由氫站供氫,并由質(zhì)量流量計(jì)對(duì)氫氣流量進(jìn)行計(jì)量,電子負(fù)載與燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)無極同步加載。但是上述方案應(yīng)用局限性大，測(cè)試臺(tái)的應(yīng)用范圍小。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種燃料電池在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，包括燃料電池測(cè)試臺(tái)和實(shí)時(shí)整車模型，其中：

燃料電池測(cè)試臺(tái)為被測(cè)對(duì)象提供氫氣供應(yīng)、冷卻系統(tǒng)熱交換、高壓部件供電、低壓部件供電以及吸收被測(cè)對(duì)象實(shí)際產(chǎn)生的高壓電力輸出；

實(shí)時(shí)整車模型用于道路阻力模擬和整車能量流仿真，測(cè)試被測(cè)對(duì)象在實(shí)際道路工況下的工作情況。

優(yōu)選地，所述燃料電池測(cè)試臺(tái)包括燃料電池控制器，電堆，燃料電池DCDC，燃料電池空壓機(jī)，臺(tái)架主控系統(tǒng)，電子負(fù)載，高壓電池模擬器以及低壓電池模擬器，其中：

燃料電池控制器用于提供發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)；

電子負(fù)載用于吸收燃料電池DCDC實(shí)際的高壓電力輸出，模擬高壓電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高壓特性；

燃料電池DCDC用來控制電堆的實(shí)際輸出電流，并改善電堆的輸出特性；

高壓電池模擬器給空壓機(jī)提供高壓電；

低壓電池模擬器提供低壓電；

臺(tái)架主控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整車模型和燃料電池測(cè)試臺(tái)的通訊。

優(yōu)選地，實(shí)時(shí)整車模型包括駕駛員模型、整車控制器模型，電機(jī)控制器模型，電池管理系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型，主減速器模型，輪胎模型，車輛模型，制動(dòng)系統(tǒng)模型，高壓盒模型，高壓電池模型，電壓DCDC模型以及低壓電池模型，其中：

駕駛員模型根據(jù)駕駛循環(huán)的目標(biāo)車速和道路特性計(jì)算出加速踏板和制動(dòng)踏板需求；

踏板需求輸入到整車控制器模型；

整車控制器模型計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩需求和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率需求；