一種硬件在環燃料電池測試系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種硬件在環燃料電池測試系統。它包括與燃料電池堆相連的氫氣供應系統、空氣供應系統、散熱系統、電子負載及燃料電池單體電壓巡檢單元，以及管理氫氣供應系統的氫氣管理單元、管理空氣供應系統的空氣管理單元、管理散熱系統的散熱器驅動單元，以及與人機接口單元相連。本發明可以對燃料電池系統進行全方位測試，并可在無各種實體零部件的情況下進行測試。該測試系統具備完善的測試資源、控制管理單元和測試功能。
【專利說明】一種硬件在環燃料電池測試系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種燃料電池測試技術，具體涉及一種硬件在環燃料電池測試系統。
【背景技術】
[0002] 為應對全球日益嚴峻的能源形勢和環境問題，各國都在積極探索，尋求清潔、高效 的新能源解決方案，而氫燃料電池因其燃料來源廣、能量轉換效率高、污染物零排放、可再 生等特點，成為最有希望的技術之一。目前許多企業機構、科研院所都在進行燃料電池技術 的研究開發，并逐步向產品化、產業化方向發展。
[0003] 測試是進行燃料電池研究的重要手段，通過測試可以找出影響燃料電池系統性能 的因素，為系統優化、性能的改進提供依據，也是進行燃料電池系統產品化的重要工作基 礎，而功能齊全、界面友好的測試系統無疑會給測試工作帶來很大的便利。
【發明內容】
[0004] 有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提供一種硬件在環燃料電池測試系統，可以 對燃料電池系統進行全方位測試，并可在無各種實體零部件的情況下進行測試。該測試系 統具備完善的測試資源、控制管理單元和測試功能。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供了一種硬件在環燃料電池測試系統，包括與燃料電 池堆相連的氫氣供應系統、空氣供應系統、散熱系統、電子負載及燃料電池單體電壓巡檢單 元，以及管理氫氣供應系統的氫氣管理單元、管理空氣供應系統的空氣管理單元、管理散熱 系統的散熱器驅動單元，以及與人機接口單元相連。
[0006] 作為優選，所述燃料電池單體電壓巡檢單元、氫氣管理單元、空氣管理單元、散熱 器驅動單元及燃料系統控制單元可使用PXI硬件系統進行模擬。
[0007] 作為優選，所述使用的PXI硬件系統有自帶操作系統可在其系統上直接對測試系 統進行操作。
[0008] 作為優選，所述氫氣供應系統可以通過PXI硬件進行模擬。
[0009] 作為優選，所述空氣供應系統可以通過PXI硬件進行模擬。
[0010] 作為優選，所述散熱系統可以通過PXI硬件進行模擬。
[0011] 本發明的有益效果：利用本發明的測試系統，可以對燃料電池系統進行全方位測 試，并可在無實際燃料電池系統零部件的時候進行測試工作。
[0012] 以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以 充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 參照圖1，本【具體實施方式】采用以下技術方案：一種硬件在環的燃料電池測試系 統，包括平臺上電指示燈及急停按鈕1、傳感器及FCU供電電源2、傳感器執行器元件3、顯 示器鍵盤4、PXI系統模擬FCU5、快速接插件、快速接插件狀態顯示故障注入模塊6、配電7、 PXI系統模擬電堆系統8和預留模塊9 (電子負載等）；平臺上電指示燈及急停按鈕1分別 與傳感器及FCU供電電源2、PXI系統模擬FCU5、PXI系統模擬電堆系統8相連，傳感器及 FCU供電電源2與傳感器執行器兀件3相連，傳感器執行器兀件3與PXI系統模擬FCU5相 連，顯示器鍵盤4分別與PXI系統模擬電堆系統8和預留模塊9相連，快速接插件狀態顯示 故障注入模塊6、配電7均與PXI系統模擬電堆系統8相連。
[0015] 所述的傳感器執行器元件3、PXI系統模擬F⑶5、PXI系統模擬電堆系統8、預留模 塊9 (電子負載等）為測試資源；所述的平臺上電指示燈及急停按鈕1、傳感器及FCU供電 電源2、顯示器鍵盤4、快速接插件狀態顯示故障注入模塊6、配電7為控制管理單元；測試 功能包括執行器控制功能、數據采集、通信功能、數據存儲、報表生成，及故障報警、故障自 處理和自保護功能，并可在人機接口預設測試需求，測試系統即可在閉環狀態下完成測試 工作。
[0016] 所述PXI系統模擬FCU5外圍零部件可用進行仿真實驗、PXI模擬電堆系統可對燃 料電池系統輔助系統零部件進行仿真模擬。
[0017] 其中傳感器執行器元件3通過PXI系統I/O模塊進行采集和模擬；主要包括對氫 氣系統傳感器，電磁閥等采集及控制、對空氣系統傳感器、風機模擬控制，對散熱單元溫度 管理及模擬控制。
[0018] PXI系統模擬F⑶5用于協調整個測試平臺的運行，是整個測試平臺的核心控制部 件，其主要功能包括響應人機接口的指令，協調各控制管理單元的工作，PXI完全可以充當 FCU對整個平臺進行控制，在FCU未完成開發的情況下，先期對控制策略進行長時間不間斷 的測試以保證FCU開發完成后調試的順利進行。
[0019] 本發明測試系統的主要工作過程為：測試人員通過PC顯示器鍵盤監控界面設置 測試參數及工況要求，可選擇人工測試或自動測試功能，人工測試方式下，可以人為手動控 制系統實時工作狀況，完成相關測試工作；在自動測試方式下，測試系統可根據系統預設運 行參數自動完成測試工作，PXI系統模擬FCU5與PXI系統模擬PXI模擬電堆系統進行測試 任務，完成測試任務后關閉測試系統，并保存測試數據。
[0020] 當系統發生異常狀況時，系統會有故障指示及報警，若屬于可自恢復的輕微故障， 快速接插件，狀態顯示，故障注入指示燈6進行自診斷、自修復，并解除報警；若發生無法自 恢復的嚴重故障時，系統會有故障指示及報警，并關閉測試系統，停止測試工作，記錄故障 信息。其還可注入故障模擬實際情況中危險故障情況的處理策略，給測試情況提供必要數 據，為以后控制策略的完善作鋪墊。
[0021] 傳感器及FCU供電電源2為控制單元、監測界面供電；根據測試需求選擇人工測試 或自動測試，需要進行人工測試時，在監控界面上手動設置測試參數，包括模擬開啟供氫系 統、空氣供應系統、散熱系統，設置電子負載工況，可在監測界面上實時查看燃料電池系統 運行狀況及主要參數，完成測試后手動關閉各系統；需要進行自動測試時，在監控界面上設 置好測試要求及工況參數（如測試時間，負載加載要求等），并開啟自動測試功能，PXI模擬 FCU5即可在無實物狀況下使燃料電池系統按預定要求工作；測試完成后，測試人員可根據 需要從監測界面調取測試數據及報表，以查看測試狀況。
[0022] 以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無 需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術 人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的 技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種硬件在環燃料電池測試系統，其特征在于，包括平臺上電指示燈及急停按鈕 (1) 、傳感器及FCU供電電源（2)、傳感器執行器元件（3)、顯示器鍵盤（4)、PXI系統模擬 FCU(5)、快速接插件、快速接插件狀態顯示故障注入模塊￠)、配電（7)、PXI系統模擬電堆 系統（8)和預留模塊（9);平臺上電指示燈及急停按鈕（1)分別與傳感器及FCU供電電源 (2) 、PXI系統模擬FCU(5)、PXI系統模擬電堆系統（8)相連，傳感器及FCU供電電源（2)與 傳感器執行器元件（3)相連，傳感器執行器元件（3)與PXI系統模擬FCU (5)相連，顯示器 鍵盤⑷分別與PXI系統模擬電堆系統⑶和預留模塊（9)相連，快速接插件狀態顯示故 障注入模塊（6)、配電（7)均與PXI系統模擬電堆系統⑶相連。
2. 根據權利要求1所述的一種硬件在環燃料電池測試系統，其特征在于，所述的傳感 器執行器元件（3)、PXI系統模擬FCU5、PXI系統模擬電堆系統（8)、預留模塊（9)為測試資 源；所述的平臺上電指示燈及急停按鈕（1)、傳感器及FCU供電電源（2)、顯示器鍵盤（4)、 快速接插件狀態顯示故障注入模塊￠)、配電（7)為控制管理單元。
3. 根據權利要求1所述的一種硬件在環燃料電池測試系統，其特征在于，傳感器執行 器元件（3)通過PXI系統I/O模塊進行采集和模擬。
【文檔編號】G01R31/36GK104062596SQ201410267608
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】顧榮鑫, 馬天才, 卞磊 申請人:弗爾賽（上海）能源科技有限公司
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