一种车用燃料电池系统的测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于燃料电池测试技术领域，具体涉及一种车用燃料电池系统的测试装置，包括燃料电池电堆模块、供排气模块、散热模块、辅助电源模块、DC/DC模块、负载模块和控制模块，所述燃料电池电堆模块与所述供排气模块、散热模块、DC/DC模块和控制模块分别相连，所述DC/DC模块分别与所述供排气模块和散热模块连接，所述辅助电源模块与所述DC/DC模块连接。本实用新型专利技术的有益效果是：充分考虑燃料电池电动整车实际高压配置及能量转化方式，统计燃料电池额定输出功率，最大输出功率，辅机消耗功率，系统效率。由这些数据可以评价燃料电池系统净输出能力、辅机功耗水平、以及整个系统的效率水平。

A test device for vehicle fuel cell system

The utility model belongs to the technical field of fuel cell test, in particular to a test device of vehicle fuel cell system, which includes fuel cell stack module, air supply and exhaust module, heat dissipation module, auxiliary power module, DC / DC module, load module and control module. The fuel cell stack module and the air supply and exhaust module, heat dissipation module, DC / DC module and control module respectively The DC / DC module is respectively connected with the air supply and exhaust module and the heat dissipation module, and the auxiliary power module is connected with the DC / DC module. The beneficial effect of the utility model is: fully consider the actual high-voltage configuration and energy conversion mode of the fuel cell electric vehicle, count the rated output power, maximum output power, auxiliary machine consumption power, and system efficiency of the fuel cell electric vehicle. These data can be used to evaluate the net output capacity, the power consumption level of auxiliary equipment and the efficiency level of the whole fuel cell system.

【技术实现步骤摘要】
一种车用燃料电池系统的测试装置
本技术属于燃料电池测试
，具体涉及一种车用燃料电池系统的测试装置。
技术介绍
燃料电池新能源车辆具有续驶里程长，加注时间短等优势，相比纯电新能源车辆具有一定的优势。燃料电池理论效率可达80％，但实际使用过程由于辅机耗能、工作温度湿度、催化剂含量等影响，其实际效率一般在45～60％范围内。燃料电池系统效率直接影响整车经济性，需采用专用测试装置进行测试评价。现有方案主要为国标《GBT24554-2009燃料电池发动机性能测试方法》中的测试方案，只对燃料电池电堆发电效率和部分辅助系统效率损耗的测试，其结果换算为燃料电池系统效率。此测试评价方法并未考虑升降压DC/DC转换系统损耗，无法真实反映辅机能耗，测试结果与实车实际效率存在较大差异，无法准确的反映燃料电池系统集成性能，对燃料电池车辆功耗和续驶里程估算存在较大偏差。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种车用燃料电池系统的测试装置，用于解决测试出燃料电池系统的净输出功率与实际相差太大的问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种车用燃料电池系统的测试装置，包括燃料电池电堆模块、供排气模块、散热模块、辅助电源模块、DC/DC模块、负载模块和控制模块，所述燃料电池电堆模块与所述供排气模块、散热模块、DC/DC模块和控制模块分别相连，用于提供整车所需电能；所述负载模块分别与所述控制模块和DC/DC模块连接，为燃料电池发动机系统提供模拟整车耗电器件的测试负载；所述DC/DC模块分别与所述供排气模块和散热模块连接；所述辅助电源模块与所述DC/DC模块连接，用于提供整车B级直流高压电源。进一步地，所述DC/DC模块包括升压DC/DC模块和降压DC/DC模块，所述升压DC/DC模块用于将所述燃料电池电堆模块输出的电压调节至适合整车需求的整车直流高压，所述降压DC/DC模块用于将整车B级直流高压调节为适配于所述散热模块和供排气模块的电压。进一步地，所述供排气模块包括空气供应子模块和氢气供应子模块，用于保证所述燃料电池电堆模块进排气正常和提供原料。进一步地，所述降压DC/DC模块包括第一降压DC/DC子模块和第二降压DC/DC子模块。进一步地，所述第二降压DC/DC子模块连接所述辅助电源模块和供排气模块。进一步地，所述第一降压DC/DC子模块连接所述辅助电源模块和散热模块。进一步地，所述升压DC/DC模块连接所述燃料电池电堆模块和负载模块。进一步地，所述控制模块包括下位机处理单元，上位机控制监视单元，数据采集单元，所述数据采集单元用于采集供排气模块、散热模块和负载模块的数据信号，所述下位机处理单元用于处理所述数据采集单元所采集的数据，并传递给所述上位机控制监视单元进行控制并显示。本技术的有益效果是：1、充分考虑燃料电池电动整车实际高压配置及能量转化方式，将辅机消耗(散热消耗、供排气消耗和降压DC/DC电压转化消耗)从燃料电池系统输出功率(此系统含升压DC/DC模块)中扣除，得到真正的燃料电池系统净输出功率，并能根据测试结果评估燃料电池系统的辅机功耗水平。依据净输出功率可以进一步计算得到燃料电池系统效率。此净输出功率、辅助功耗和总系统效率作为评价指标更能体现系统集成性能；2、由于充分考虑了各级DC/DC转化效率损失，车用燃料电池系统净输出功率更加符合实际计算仿真的需求，可以根据此净输出功率进一步估算燃料电池车辆功耗和续驶里程。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术具体实施例所述的一种车用燃料电池系统的测试装置的结构示意图。附图标记：1-燃料电池电堆模块；2-供排气模块；3-散热模块；4-辅助电源模块；5-DC/DC模块；6-负载模块；7-控制模块；8-升压DC/DC模块；9-第一降压DC/DC子模块；10-第二降压DC/DC子模块。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例如图1所示，本技术所提供的一种车用燃料电池系统的测试装置，包括燃料电池电堆模块1、供排气模块2、散热模块3、辅助电源模块4、DC/DC模块5、负载模块6、控制模块7，燃料电池电堆模块1与供排气模块2、散热模块3、DC/DC模块5和控制模块7分别相连，用于提供整车所需电能；所述负载模块分别与所述控制模块和DC/DC模块连接，为燃料电池发动机系统提供模拟整车耗电器件的测试负载；所述DC/DC模块分别与所述供排气模块和散热模块连接；所述辅助电源模块与所述DC/DC模块连接，用于提供整车B级直流高压电源。供排气模块2包括空气供应子模块、氢气供应子模块、氮气供应单元以及排空单元等必备单元，用于保证燃料电池电堆模块1进排气正常和提供原料，原料具体为氢气和氧气。散热模块3包括散热风扇、散热水箱和水泵等单元，主要对燃料电池电堆模块1进行冷却，维持燃料电池电堆模块1工作在合适的温度下。负载模块6为可调电子负载，由控制模块7控制，能够模拟整车运行过程中燃料电池系统消耗的能量。控制模块7包括下位机处理单元，上位机控制监视单元，数据采集单元等，完成对供排气模块2中氢气和氧气反应供给的数据和尾气排放的数据进行采集计算控制显示等操作，完成对散热模块3中燃料电池电堆模块1的散热冷却进行数据的采集计算和控制显示等操作，完成对负载模块6中的压力流量电压电流等数据的采集计算控制显示工作。进一步地，DC/DC模块5包括升压DC/DC模块和降压DC/DC模块，升压DC/DC模块用于将燃料电池电堆模块1输出的电压调节至适合整车需求的整车直流高压，降压DC/DC模块用于将整车B级直流高压调节为适配于散热模块3和供排气模块2的电压。...

【技术保护点】
1.一种车用燃料电池系统的测试装置，其特征在于，包括燃料电池电堆模块、供排气模块、散热模块、辅助电源模块、DC/DC模块、负载模块和控制模块，所述燃料电池电堆模块与所述供排气模块、散热模块、DC/DC模块和控制模块分别相连，用于提供整车所需电能；所述负载模块分别与所述控制模块和DC/DC模块连接，为燃料电池发动机系统提供模拟整车耗电器件的测试负载；所述DC/DC模块分别与所述供排气模块和散热模块连接，所述辅助电源模块与所述DC/DC模块连接，用于提供整车B级直流高压电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种车用燃料电池系统的测试装置，其特征在于，包括燃料电池电堆模块、供排气模块、散热模块、辅助电源模块、DC/DC模块、负载模块和控制模块，所述燃料电池电堆模块与所述供排气模块、散热模块、DC/DC模块和控制模块分别相连，用于提供整车所需电能；所述负载模块分别与所述控制模块和DC/DC模块连接，为燃料电池发动机系统提供模拟整车耗电器件的测试负载；所述DC/DC模块分别与所述供排气模块和散热模块连接，所述辅助电源模块与所述DC/DC模块连接，用于提供整车B级直流高压电源。


2.根据权利要求1所述的一种车用燃料电池系统的测试装置，其特征在于：所述DC/DC模块包括升压DC/DC模块和降压DC/DC模块，所述升压DC/DC模块用于将所述燃料电池电堆模块输出的电压调节至适合整车需求的整车直流高压，所述降压DC/DC模块用于将整车B级直流高压调节为适配于所述散热模块和供排气模块的电压。


3.根据权利要求1所述的一种车用燃料电池系统的测试装置，其特征在于：所述供排气模块包括空气供应子模块和氢气供应子模块，用于保证所述燃料电池电堆模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桉楠，黄爱军，梁爽，
申请(专利权)人：扬州亚星客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32