本发明专利技术提供一种燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置，包括以下步骤：定义车辆使用场景和试验场工况；在某一车辆使用场景和试验场工况下，采集燃料电池的离心空压机的路谱振动信号；获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线；基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；将所述加速老化振动时域载荷谱输入振动系统，以基于所述振动系统对所述离心空压机进行时域振动加速老化试验。本发明专利技术的燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置能够模拟实车路况的振动加速老化方法，有效提高了测试效率及测试准确率。效率及测试准确率。效率及测试准确率。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池的
，特别是涉及一种燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]在碳达峰和碳中和的背景下，二氧化碳的排放要求日以严苛。由于燃料电池车辆工作时只产生水和热量，燃料电池系统越来越受到人们的关注。离心空压机作为燃料电池系统的“心脏”，具有体积小、噪音低、无油和高效率的优点。故众多燃料电池系统厂家采用离心空压机作为空气子系统技术路线。
[0003]然而，车辆在日常行驶中不可避免地存在振动，离心空压机在怠速和启停工况时由于气模刚度较低，容易产生空气轴承磨损，从而影响离心空压机的寿命和性能。因此，振动作为衡量离心空压机可靠性和耐久性的十分重要的标准。
[0004]振动加速方法影响到离心空压机的寿命评估。现有技术中，振动老化多采用频域老化法，即把路谱信号转换为频谱后，增加振动幅值，提高零件受力，以达到与实车等效疲劳的目的。但是，上述方法适用于金属结构件，无法模拟实车振动老化工况，不适用于燃料电池空压机。
技术实现思路
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置，能够模拟实车路况的振动加速老化方法，有效提高了测试效率及测试准确率。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种燃料电池离心空压机振动试验方法，包括以下步骤：定义车辆使用场景和试验场工况；在某一车辆使用场景和试验场工况下，采集燃料电池的离心空压机的路谱振动信号；获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线；基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；将所述加速老化振动时域载荷谱输入振动系统，以基于所述振动系统对所述离心空压机进行时域振动加速老化试验。
[0007]于本专利技术一实施例中，还包括在所述时域振动加速老化试验完毕后，测量所述离心空压机性能，评估试验前后性能差异。
[0008]于本专利技术一实施例中，所述车辆使用场景包括车辆类型信息、行驶路面信息；所述试验场工况包括各类行驶路面占比、行驶速度和载荷。
[0009]于本专利技术一实施例中，还包括对所述路谱振动信号进行预处理，以基于预处理后的路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；
[0010]对所述路谱振动信号进行预处理包括以下步骤：
[0011]剔除所述路谱振动信号中的异常信号；
[0012]对剔除异常信号后的路谱振动信号进行低通滤波。
[0013]于本专利技术一实施例中，获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线包括以下步骤：
[0014]在保持频谱一致的情况下，采用不同的振幅对空气轴承进行振动试验，获取所述空气轴承的疲劳寿命曲线。
[0015]于本专利技术一实施例中，基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱包括以下步骤：
[0016]基于所述空气轴承的疲劳寿命曲线，在所述路谱振动信号中剔除小于疲劳极限且不会造成损伤的振动，保留至少第一预设比例以上的损伤，生成所述加速老化振动时域载荷谱。
[0017]于本专利技术一实施例中，所述第一预设比例为95％。
[0018]本专利技术提供一种燃料电池离心空压机振动试验系统，包括定义模块、采集模块、获取模块、生成模块和输入模块；
[0019]所述定义模块用于定义车辆使用场景和试验场工况；
[0020]所述采集模块用于在某一车辆使用场景和试验场工况下，采集燃料电池的离心空压机的路谱振动信号；
[0021]所述获取模块用于获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线；
[0022]所述生成模块用于基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；
[0023]所述输入模块用于将所述加速老化振动时域载荷谱输入振动系统，以基于所述振动系统对所述离心空压机进行时域振动加速老化试验。
[0024]本专利技术提供一种燃料电池离心空压机振动试验控制终端，包括：处理器及存储器；
[0025]所述存储器用于存储计算机程序；
[0026]所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述燃料电池电压监测控制器执行上述的燃料电池离心空压机振动试验方法。
[0027]本专利技术提供一种燃料电池离心空压机振动试验装置，包括上述的燃料电池离心空压机振动试验控制终端和振动系统；
[0028]所述振动系统包括振动台体、振动控制器和固定工装；离心空压机基于所述固定工装固定在所述振动台体上；所述振动控制器用于根据燃料电池离心空压机振动试验控制终端输入的加速老化振动时域载荷谱控制所述振动台体进行振动，以实现所述离心空压机的时域振动加速老化试验。
[0029]如上所述，本专利技术的燃料电池离心空压机振动试验方法、系统及装置，具有以下有益效果：
[0030](1)能够模拟实车路况的振动加速老化方法，振动水平更加贴近实车运行工况，减少了频域振动中的过大振幅；
[0031](2)在保留95％疲劳损伤的前提下，时域振动接近实车行驶效果，且减少近93％振动耐久时间，提高了测试效率；
[0032](3)适用于多个平台的离心式空压机，减少了测试次数，降低了开发成本。
附图说明
[0033]图1显示为本专利技术的燃料电池离心空压机振动试验方法于一实施例中的流程图；
[0034]图2显示为本专利技术的空气轴承的疲劳寿命曲线于一实施例中的示意图；
[0035]图3显示为本专利技术的燃料电池离心空压机振动试验系统于实施例一中的结构示意图；
[0036]图4显示为本专利技术的燃料电池离心空压机振动试验控制终端于实施例一中的结构示意图；
[0037]图5显示为本专利技术的燃料电池离心空压机振动试验装置于实施例一中的结构示意图。
[0038]元件标号说明
[0039]31
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定义模块
[0040]32
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采集模块
[0041]33
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获取模块
[0042]34
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生成模块
[0043]35
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输入模块
[0044]41
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处理器
[0045]42
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存储器
[0046]51
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燃料电池离心空压机振动试验控制终端
[0047]52
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振动系统
[0048]521
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振动台体
[0049]522
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振动控制器
[0050]523
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固定工装
具体实施方式
[0051]以下通过特定的具体实例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：包括以下步骤：定义车辆使用场景和试验场工况；在某一车辆使用场景和试验场工况下，采集燃料电池的离心空压机的路谱振动信号；获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线；基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；将所述加速老化振动时域载荷谱输入振动系统，以基于所述振动系统对所述离心空压机进行时域振动加速老化试验。2.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：还包括在所述时域振动加速老化试验完毕后，测量所述离心空压机性能，评估试验前后性能差异。3.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：所述车辆使用场景包括车辆类型信息、行驶路面信息；所述试验场工况包括各类行驶路面占比、行驶速度和载荷。4.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：还包括对所述路谱振动信号进行预处理，以基于预处理后的路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱；对所述路谱振动信号进行预处理包括以下步骤：剔除所述路谱振动信号中的异常信号；对剔除异常信号后的路谱振动信号进行低通滤波。5.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：获取所述离心空压机的空气轴承的疲劳寿命曲线包括以下步骤：在保持频谱一致的情况下，采用不同的振幅对空气轴承进行振动试验，获取所述空气轴承的疲劳寿命曲线。6.根据权利要求1所述的燃料电池离心空压机振动试验方法，其特征在于：基于所述路谱振动信号和所述空气轴承的疲劳寿命曲线生成加速老化振动时域载荷谱包括以下步骤：基于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，陈久坤，段凯磊，蒋正浩，周任凯，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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