一种燃料电池自动化测试系统的制作方法

文档序号:11132161阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种燃料电池自动化测试系统,其特征是主要由燃料电池测试主控制器、电池巡检子系统、电池堆发电子系统和远程电子负载组成,所述燃料电池测试主控制器采用现场总线接收电池巡检子系统发送电池堆发电子系统的电压数据,通过数据采集/模拟量发送板卡来调节、监控电池堆发电子系统的电池堆状态和电池堆参数,使用通用接口总线控制器与远程电子负载通信。

2.根据权利要求1所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的燃料电池测试主控制器,用于实现燃料电池堆状态控制和检测、远程电子负载控制、接收电池巡检数据和进行燃料电池性能分析,其硬件由工业控制计算机和通过数据线与该工业控制计算机相连的数据采集板卡、数据模拟量发送板卡、现场总线适配器和通用接口总线控制器组成。

3.根据权利要求2所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的数据采集板卡,其用于接收多路氢气、空气、热水端和冷水端流量信号、多路氢气进堆、空气进堆、冷数端、热水端、进堆水和出堆氢气压力信号、多路冷数端、进堆水和出堆水温度信号,以及1路氢气泄漏报警信号。

4.根据权利要求2所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的数据模拟量发送板卡,其用于输出包括氢气、氮气、冷却水和热水端电磁阀开度信号、减压阀压力信号、水泵频率信号、空压机空气开度信号和尾气阀开度信号。

5.根据权利要求2所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的燃料电池测试主控制器,其软件是由数据流信号相连的数据分析及管理模块、数据记录模块、通信模块、数据显示模块、控制模块和故障处理模块组成。其中,数据分析及管理模块负责分析电池堆测试数据,绘制极化特性参数曲线,生成报表;通信模块接收电池巡检子系统和远程电子负载数据,通过控制模块的数据采集卡获取电池堆工作参数;通信模块和控制模块将接收到的数据发送至数据显示模块,经过数据解析后显示在交互界面上,同时接收到的数据也传递至数据记录模块,由数据库保存;故障处理模块始终监视总线及采集卡采集到的数据,当发现燃料电池测试主控子系统故障时,发出停止命令到通信模块和控制模块,停止燃料电池工作,关闭各子系统;控制模块主要负责借助模拟量输出板卡控制电堆进气量、温度和压力,从而调节电池堆输出状态,凭借GPIB总线完成电堆与电子负载相配合,测试电堆输出性能。

6.根据权利要求1所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的电池巡检子系统,用于燃料电池电压巡检,其采用高精度高共模电压差积分输入电压测量模块KPJ01,以及一只主机和五只扩展从机,主机和从机结构相同、编号不同。

7.根据权利要求1所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的电池堆发电子系统,主要由氢气供气装置、空气供气装置、水热管理装置和电池堆组成。其中,氢气、空气和水热管理装置由燃料电池自动化测试系统执行机构调节;所述氢气供气装置设有氢气储气罐和输气管道,氢气储气罐经过输气管道和管道上的电磁阀、减压阀和稳压阀向电池堆负极提供恒压氢气;所述空气供气装置设有空气压缩机、加湿器和输气管道,空气压缩机将经过净化的低压空气提升为高压空气,通过输气管道流经加湿器之后通入电池堆正极;水热管理装置由氮气储气罐、冷水机组、散热板、水泵、加热水箱、电池堆内部循环回路以及若干电磁阀组成,构成内/外循环回路,以保持电池堆工作在合适温度下;氮气储气罐用于在电池启停时清洗电池堆。

8.根据权利要求7所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的燃料电池测试系统的执行机构,设有电磁阀、稳压阀、流量控制器、加湿器、循环水泵、传感器和加热器,用于控制燃料电池供气系统的进气量、压力、湿度和燃料电池堆的温度,其响应速度和调节精度决定了电池堆的稳定性和负载响应速度的性能;所述的传感器,包括压力传感器、温度传感器和流量传感器,分别用于测量燃料电池系统各部分的压力、温度和流量等数据,其中:压力传感器采用MIK-P300扩散硅压力变动器,温度传感器采用FST600-100,流量传感器采用LWGY涡轮流量计。

9.根据权利要求1所述的燃料电池自动化测试系统,其特征在于所述的远程电子负载,由多台串联方式的负载WCL488Series Water Cooled Electronic Loads组成,设置为恒电流工作模式:远程电子负载与燃料电池测试主控制器之间使用通用接口总线GPIB进行通信,或者采用基于IEEE488的并行总线接口标准和可编程仪器标准命令SCPI进行通信。

10.权利要求1至9中任一所述燃料电池自动化测试系统的应用,其特征是:

首先,设置燃料电池自动化测试系统工作的必要参数,包括输出电流密度范围、电子负载负荷范围、负载初始值、测试负荷间隔、电堆有效膜面积、单个测试点测试时长和故障保护值,将燃料电池加热至工作温度;

然后,开启阴/阳极供气系统和温度控制系统;

接着,按照设置的初始负荷及电流密度-进气量函数关系,自动设置对应的氢气、空气气体流量和电子负载负荷大小,按照设置的燃料电池工作点进行电池堆自动化测试,记录完整燃料电池工作极化特性曲线;

最后,测试完毕,关闭各子系统。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1