一种硬件在环燃料电池测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种硬件在环燃料电池测试系统。它包括与燃料电池堆相连的氢气供应系统、空气供应系统、散热系统、电子负载及燃料电池单体电压巡检单元，以及管理氢气供应系统的氢气管理单元、管理空气供应系统的空气管理单元、管理散热系统的散热器驱动单元，以及与人机接口单元相连。本发明可以对燃料电池系统进行全方位测试，并可在无各种实体零部件的情况下进行测试。该测试系统具备完善的测试资源、控制管理单元和测试功能。
【专利说明】一种硬件在环燃料电池测试系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种燃料电池测试技术，具体涉及一种硬件在环燃料电池测试系统。
【背景技术】
[0002] 为应对全球日益严峻的能源形势和环境问题，各国都在积极探索，寻求清洁、高效 的新能源解决方案，而氢燃料电池因其燃料来源广、能量转换效率高、污染物零排放、可再 生等特点，成为最有希望的技术之一。目前许多企业机构、科研院所都在进行燃料电池技术 的研究开发，并逐步向产品化、产业化方向发展。
[0003] 测试是进行燃料电池研究的重要手段，通过测试可以找出影响燃料电池系统性能 的因素，为系统优化、性能的改进提供依据，也是进行燃料电池系统产品化的重要工作基 础，而功能齐全、界面友好的测试系统无疑会给测试工作带来很大的便利。
【发明内容】
[0004] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种硬件在环燃料电池测试系统，可以 对燃料电池系统进行全方位测试，并可在无各种实体零部件的情况下进行测试。该测试系 统具备完善的测试资源、控制管理单元和测试功能。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种硬件在环燃料电池测试系统，包括与燃料电 池堆相连的氢气供应系统、空气供应系统、散热系统、电子负载及燃料电池单体电压巡检单 元，以及管理氢气供应系统的氢气管理单元、管理空气供应系统的空气管理单元、管理散热 系统的散热器驱动单元，以及与人机接口单元相连。
[0006] 作为优选，所述燃料电池单体电压巡检单元、氢气管理单元、空气管理单元、散热 器驱动单元及燃料系统控制单元可使用PXI硬件系统进行模拟。
[0007] 作为优选，所述使用的PXI硬件系统有自带操作系统可在其系统上直接对测试系 统进行操作。
[0008] 作为优选，所述氢气供应系统可以通过PXI硬件进行模拟。
[0009] 作为优选，所述空气供应系统可以通过PXI硬件进行模拟。
[0010] 作为优选，所述散热系统可以通过PXI硬件进行模拟。
[0011] 本发明的有益效果：利用本发明的测试系统，可以对燃料电池系统进行全方位测 试，并可在无实际燃料电池系统零部件的时候进行测试工作。
[0012] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以 充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 参照图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案：一种硬件在环的燃料电池测试系 统，包括平台上电指示灯及急停按钮1、传感器及FCU供电电源2、传感器执行器元件3、显 示器键盘4、PXI系统模拟FCU5、快速接插件、快速接插件状态显示故障注入模块6、配电7、 PXI系统模拟电堆系统8和预留模块9 (电子负载等）；平台上电指示灯及急停按钮1分别 与传感器及FCU供电电源2、PXI系统模拟FCU5、PXI系统模拟电堆系统8相连，传感器及 FCU供电电源2与传感器执行器兀件3相连，传感器执行器兀件3与PXI系统模拟FCU5相 连，显示器键盘4分别与PXI系统模拟电堆系统8和预留模块9相连，快速接插件状态显示 故障注入模块6、配电7均与PXI系统模拟电堆系统8相连。
[0015] 所述的传感器执行器元件3、PXI系统模拟F⑶5、PXI系统模拟电堆系统8、预留模 块9 (电子负载等）为测试资源；所述的平台上电指示灯及急停按钮1、传感器及FCU供电 电源2、显示器键盘4、快速接插件状态显示故障注入模块6、配电7为控制管理单元；测试 功能包括执行器控制功能、数据采集、通信功能、数据存储、报表生成，及故障报警、故障自 处理和自保护功能，并可在人机接口预设测试需求，测试系统即可在闭环状态下完成测试 工作。
[0016] 所述PXI系统模拟FCU5外围零部件可用进行仿真实验、PXI模拟电堆系统可对燃 料电池系统辅助系统零部件进行仿真模拟。
[0017] 其中传感器执行器元件3通过PXI系统I/O模块进行采集和模拟；主要包括对氢 气系统传感器，电磁阀等采集及控制、对空气系统传感器、风机模拟控制，对散热单元温度 管理及模拟控制。
[0018] PXI系统模拟F⑶5用于协调整个测试平台的运行，是整个测试平台的核心控制部 件，其主要功能包括响应人机接口的指令，协调各控制管理单元的工作，PXI完全可以充当 FCU对整个平台进行控制，在FCU未完成开发的情况下，先期对控制策略进行长时间不间断 的测试以保证FCU开发完成后调试的顺利进行。
[0019] 本发明测试系统的主要工作过程为：测试人员通过PC显示器键盘监控界面设置 测试参数及工况要求，可选择人工测试或自动测试功能，人工测试方式下，可以人为手动控 制系统实时工作状况，完成相关测试工作；在自动测试方式下，测试系统可根据系统预设运 行参数自动完成测试工作，PXI系统模拟FCU5与PXI系统模拟PXI模拟电堆系统进行测试 任务，完成测试任务后关闭测试系统，并保存测试数据。
[0020] 当系统发生异常状况时，系统会有故障指示及报警，若属于可自恢复的轻微故障， 快速接插件，状态显示，故障注入指示灯6进行自诊断、自修复，并解除报警；若发生无法自 恢复的严重故障时，系统会有故障指示及报警，并关闭测试系统，停止测试工作，记录故障 信息。其还可注入故障模拟实际情况中危险故障情况的处理策略，给测试情况提供必要数 据，为以后控制策略的完善作铺垫。
[0021] 传感器及FCU供电电源2为控制单元、监测界面供电；根据测试需求选择人工测试 或自动测试，需要进行人工测试时，在监控界面上手动设置测试参数，包括模拟开启供氢系 统、空气供应系统、散热系统，设置电子负载工况，可在监测界面上实时查看燃料电池系统 运行状况及主要参数，完成测试后手动关闭各系统；需要进行自动测试时，在监控界面上设 置好测试要求及工况参数（如测试时间，负载加载要求等），并开启自动测试功能，PXI模拟 FCU5即可在无实物状况下使燃料电池系统按预定要求工作；测试完成后，测试人员可根据 需要从监测界面调取测试数据及报表，以查看测试状况。
[0022] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无 需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术 人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的 技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种硬件在环燃料电池测试系统，其特征在于，包括平台上电指示灯及急停按钮 (1) 、传感器及FCU供电电源（2)、传感器执行器元件（3)、显示器键盘（4)、PXI系统模拟 FCU(5)、快速接插件、快速接插件状态显示故障注入模块￠)、配电（7)、PXI系统模拟电堆 系统（8)和预留模块（9);平台上电指示灯及急停按钮（1)分别与传感器及FCU供电电源 (2) 、PXI系统模拟FCU(5)、PXI系统模拟电堆系统（8)相连，传感器及FCU供电电源（2)与 传感器执行器元件（3)相连，传感器执行器元件（3)与PXI系统模拟FCU (5)相连，显示器 键盘⑷分别与PXI系统模拟电堆系统⑶和预留模块（9)相连，快速接插件状态显示故 障注入模块（6)、配电（7)均与PXI系统模拟电堆系统⑶相连。
2. 根据权利要求1所述的一种硬件在环燃料电池测试系统，其特征在于，所述的传感 器执行器元件（3)、PXI系统模拟FCU5、PXI系统模拟电堆系统（8)、预留模块（9)为测试资 源；所述的平台上电指示灯及急停按钮（1)、传感器及FCU供电电源（2)、显示器键盘（4)、 快速接插件状态显示故障注入模块￠)、配电（7)为控制管理单元。
3. 根据权利要求1所述的一种硬件在环燃料电池测试系统，其特征在于，传感器执行 器元件（3)通过PXI系统I/O模块进行采集和模拟。
【文档编号】G01R31/36GK104062596SQ201410267608
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】顾荣鑫, 马天才, 卞磊 申请人:弗尔赛（上海）能源科技有限公司