燃料电池模拟系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种燃料电池模拟系统，包括串联的电网、燃料电池模拟器、DC/DC变换器和动力电池模拟器，所述动力电池模拟器电路连接有水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器；还包括上位机，所述上位机通过CAN总线通信连接所述燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器，所述上位机还通过所述CAN总线通讯连接有测量监控系统。本实用新型专利技术能够模拟燃料电池车辆系统的真实运行环境，对匹配到燃料电池车辆系统的部件及通信模块的参数进行测量与调试，以使各部件及通信模块匹配到燃料电池车辆系统时保证车辆的稳定运行，提高了测试精度与效率。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池模拟系统
本技术涉及燃料电池系统，特别涉及一种燃料电池模拟系统。
技术介绍
目前，现有技术中的燃料电池模拟系统包括燃料电池模拟器、DC/DC变换器和动力电池模拟器。其中燃料电池模拟器能够模拟燃料电池极化特性曲线(伏安特性曲线)。燃料电池模拟系统运行时，根据燃料电池模拟器的极化特性曲线变化对DC/DC变换器输出的电流电压进行测量，以使燃料电池模拟器在不同功率下测量得到DC/DC变换器运行时电流或者电压谐波，从而验证该谐波参数应用到燃料电池车辆系统上的稳定性。由于燃料电池车辆系统，不仅包括燃料电池，还包括DC/DC变换器、动力电池、水泵、空气压缩机以及通信模块等。在燃料电池车辆系统运行时，各部件之间工作时会产生电流电压纹波，这些电流电压纹波在电路中相互干扰，在不同的工作条件下，各部件的电流电压纹波均不相同，相互干扰的程度也不一样，则各部件运行时的电流谐波和/或电压谐波的值与上述燃料电池模拟系统得到的值会不一致，从而影响到燃料电池车辆系统中车辆的稳定运行，也就是说燃料电池车辆系统在运行时，受到了相互之间的电气应力和热应力的影响而导致的电磁干扰，从而影响了车辆运行的稳定性。并且现有技术的燃料电池模拟系统只有燃料电池模拟器和DC/DC变换器参与CAN通信，因此CAN通信模块移植到具有燃料电池系统的车辆上应用时，还需要将CAN通信模块与其它部件进行通信调试，以解决水泵和空气压缩机以及其与燃料电池、DC/DC变换器、动力电池相互之间的CAN通信干扰问题。因此，通过上述的燃料电池模拟系统得到的DC/DC变换器运行时输出的电流或者电压谐波不能反映在燃料电池车辆系统的车辆上，仍然需要对DC/DC变换器的输出电流或者电压谐波进行二次调试以及CAN通信模块的二次调试。从而降低了燃料电池车辆系统在出厂前对于车辆稳定性的测试效率。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种燃料电池模拟系统，以模拟燃料电池车辆系统的真实运行环境，对匹配到燃料电池车辆系统的部件及通信模块的参数进行测量与调试，以使各部件匹配到燃料电池车辆系统时保证车辆的稳定运行，提高了测试精度与效率。为达到上述目的，本技术提供一种燃料电池模拟系统，包括串联的电网、燃料电池模拟器、DC/DC变换器和动力电池模拟器，所述动力电池模拟器电路连接有水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器；还包括上位机，所述上位机通过CAN总线通信连接所述燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器，所述上位机还通过所述CAN总线通讯连接有测量监控系统。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述上位机内设置有CAN通信模块，所述CAN通信模块通过CAN总线对燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器、空压机系统模拟器和测量监控系统进行通讯。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述动力电池模拟器为AC/DC双向变换器。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述水泵系统模拟器包括水泵系统，所述水泵系统包括水泵和水泵控制器，以为燃料电池模拟器中的水提供泵送传输动力。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述空压机系统模拟器包括空压机系统，所述空压机系统包括空气压缩机和空气压缩机控制器，以为燃料电池模拟器提供压缩空气。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述加热系统模拟器包括加热系统，所述加热系统包括加热装置，对所述加热装置加热，以加速燃料电池模拟器中的反应堆的反应。进一步的，本技术提供的燃料电池模拟系统，所述测量监控系统包括压力传感器、速度传感器、温度传感器、电压传感器和电流传感器。与现有技术相比，本技术提供的燃料电池模拟系统，通过水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器的对燃料电池模拟系统的运行参与，以及通过上位机对燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器、空压机系统模拟器和测量监控系统的通信参与，根据燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器、空压机系统模拟器和测量监控系统等各部件相互之间的电磁干扰情况，以及通过上位机及其通信模块对燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器、空压机系统模拟器和测量监控系统的通信干扰的情况下，对燃料电池模拟系统中的燃料电池、DC/DC变换器、动力电池模拟器中的AC/DC双向变换器、水泵系统模拟器中的水泵系统、加热系统模拟器中的加热系统、空压机系统模拟器中的空压机系统、测量监控系统中的各传感器和上位机及其通信模块的工作性能及其参数进行测量与调试，从而将调试后的各部件匹配到燃料电池车辆系统的车辆上。本技术能够模拟燃料电池车辆系统中的各部件在电磁干扰下的工作环境，全面真实准确地对匹配到燃料电池车辆系统中的燃料电池、DC/DC变换器、动力电池、水泵、加热装置、空气压缩机及通信模块的工作性能的参数和通信参数进行测量与调试，无需安装到车辆后的二次调试，从而提高了测试精度与效率。附图说明图1是本技术一实施例的燃料电池模拟系统的电路原理图；图2是本技术一实施例上位机与CAN总线的连接关系的电路原理图；图3是燃料电池车辆系统测量DC/DC变换器电流输出关系图；图4是本技术一实施例的燃料电池模拟系统测量DC/DC变换器电流输出关系图；图5是现有技术的测试台架测量DC/DC变换器电流输出关系图。图中所示：200、燃料电池模拟系统，201、电网，202、燃料电池模拟器，203、DC/DC变换器，204、动力电池模拟器，205、水泵系统模拟器，206、加热系统模拟器，207、空压机系统模拟器，208、测量监视系统，209、CAN总线，210、上位机，211、通信模块。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的燃料电池模拟系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图1，本技术实施例提供的燃料电池模拟系统200，包括电网201、燃料电池模拟器202、DC/DC变换器203、动力电池模拟器204、水泵系统模拟器205、加热系统模拟器206、空压机系统模拟器207、测量监控系统208、CAN总线209和上位机210。其中电网201、燃料电池模拟器202、DC/DC变换器203和动力电池模拟器204串联；所述动力电池模拟器204电路连接所述水泵系统模拟器205、加热系统模拟器206和空压机系统模拟器207。上位机210通过CAN总线209通信连接所述燃料电池模拟器202、DC/DC变换器203、动力电池模拟器204、水泵系统模拟器205、加热系统模拟器206、空压机系统模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池模拟系统，其特征在于，包括串联的电网、燃料电池模拟器、DC/DC变换器和动力电池模拟器，所述动力电池模拟器电路连接有水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器；还包括上位机，所述上位机通过CAN总线通信连接所述燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器，所述上位机还通过所述CAN总线通讯连接有测量监控系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池模拟系统，其特征在于，包括串联的电网、燃料电池模拟器、DC/DC变换器和动力电池模拟器，所述动力电池模拟器电路连接有水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器；还包括上位机，所述上位机通过CAN总线通信连接所述燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器和空压机系统模拟器，所述上位机还通过所述CAN总线通讯连接有测量监控系统。


2.如权利要求1所述的燃料电池模拟系统，其特征在于，所述上位机内设置有CAN通信模块，所述CAN通信模块通过CAN总线对燃料电池模拟器、DC/DC变换器、动力电池模拟器、水泵系统模拟器、加热系统模拟器、空压机系统模拟器和测量监控系统进行通讯。


3.如权利要求1所述的燃料电池模拟系统，其特征在于，所述动力电池模拟器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹神抚，简力，
申请(专利权)人：上海磐动电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31