一种燃料电池测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池测试系统，与工厂电网、燃料电池接通，所述测试系统包括控制系统、变流系统以及电池系统；所述变流系统分别与工厂电网、燃料电池、控制系统以及电池系统连通；所述控制系统根据预设程序自动对燃料电池进行模拟整车运行工况运行；所述控制系统对燃料电池、变流系统以及电池系统进行协调控制；本实用新型专利技术通过电池系统代替电子负载，能够更合理的利用燃料电池发动机运行过程中产生的电能，节能环保；系统整体自动化控制更强，测试系统可以进行编程控制，自动化运行，只需提前编好测试的步骤，就可以自动化运行测试程序，无需人员值守；可以模拟整车运行的情况测试，可在整车验证前进行模拟整车测试。验证前进行模拟整车测试。验证前进行模拟整车测试。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池测试系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池测试系统。

技术介绍

[0002]氢燃料电池发动机是利用氢气和空气中的氧气反应，产生电并生成水的一个过程，在氢燃料电池发动机的研发过程中需要对其运行参数进行标定，对发动机的性能进行测试，如极化特性和可靠性测试，测试所用的负载目前多为回馈式电子负载，回馈式电子负载功能比较单一，只能进行双向供电，发动机产生的电能直接回馈到工厂电网，如果工厂的用电不能消耗掉发动机产生的电能，将会向主电网(国家电网)馈电，从而对电网造成一定程度的冲击，若工厂没有申请到馈电资格，则不允许向主电网馈电。目前电能资源紧张，合理用电也是响应国家碳中和的一种方式，在燃料电池测试时对短时产生的多余电能进行存储合理利用，既避免了对主电网的冲击，又能节约能源，增效将本。对于没有馈电资格的测试机构，电阻式电子负载是常用的解决手段，电能以热量的形式进行消耗，造成大量电能浪费，同时产生的热量还需要增加额外能耗来进行散热，形成高能耗和能源浪费。
[0003]随着国家政策支持和能源发展的需要，燃料电池研发测试需求越来越大，而目前燃料电池测试主要通过电子负载进行供电，通过发动机的上位机来进行操作，测试过程中需要人员一直看守，同时急停保护不够完善，发动机停机后电子负载的高压供电并不会自动切断，有一定危险性。急需要测试系统能够更自动化，安全保护更完善。在燃料电池发动机装车的策略验证测试需要单独的架子车测试，再进行单独的测试验证，比较费时费力，若燃料电池测试系统能够自动化模拟整车的测试，则可以简化燃料电池发动机的测试过程和测试时间，增加研发效率。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供一种更合理的利用燃料电池发动机运行过程中产生的电能；可以有效防止电网被冲击，调峰用电，有效降低运行成本的燃料电池测试系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种燃料电池测试系统，与工厂电网、燃料电池接通，所述测试系统包括控制系统、变流系统以及电池系统；
[0007]所述变流系统分别与工厂电网、燃料电池、控制系统以及电池系统连通；
[0008]所述控制系统根据预设程序自动对燃料电池进行模拟整车运行工况运行；
[0009]所述控制系统对燃料电池、变流系统以及电池系统进行协调控制包括：
[0010]当电池系统SOC大于第一预设值时，且工厂用电量大于当前燃料电池发电量时，燃料电池产生的电能通过变流系统向工厂电网输出、电池系统通过变流系统向工厂电网放电，直到电池系统SOC小于等于第一预设值后停止放电；
[0011]当工厂用电量小于燃料电池发动机输出功率时，电能通过变流器向电池系统充
电，直到电池系统电量大于第二预设值后停止充电。
[0012]本技术的有益效果在于：通过电池系统代替电子负载，能够更合理的利用燃料电池发动机运行过程中产生的电能；可以有效防止电网被冲击，也可以调峰用电，有效降低运行成本；系统整体自动化控制更强，测试系统可以进行编程控制，自动化运行，只需提前编好测试的步骤，就可以自动化运行测试程序，无需人员值守；系统的保护功能更完善，在发动机出现故障停机或其他紧急情况时，系统的保护功能会被触发，高压和低压供电都会被切断，避免造成危害；可以模拟整车运行的情况测试，可在整车验证前进行模拟整车测试，提前预知整车验证的一些问题，降低整车验证的周期，并且测试更加方便。
附图说明
[0013]图1为本技术具体实施方式的一种燃料电池测试系统的框架图(图中电网指的是工厂电网)；
[0014]标号说明：1、电池系统；2、变流系统；3、控制系统。
具体实施方式
[0015]为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0016]请参照图1，一种燃料电池测试系统，与工厂电网、燃料电池接通，所述测试系统包括控制系统3、变流系统2以及电池系统1；
[0017]所述变流系统2分别与工厂电网、燃料电池、控制系统3以及电池系统1 连通；
[0018]所述控制系统3根据预设程序自动对燃料电池进行模拟整车运行工况运行；
[0019]所述控制系统3对燃料电池、变流系统2以及电池系统1进行协调控制包括：
[0020]当电池系统1SOC大于第一预设值时，且工厂用电量大于当前燃料电池发电量时，燃料电池产生的电能通过变流系统2向工厂电网输出、电池系统1通过变流系统2向工厂电网放电，直到电池系统1SOC小于等于第一预设值后停止放电；
[0021]当工厂用电量小于燃料电池发动机输出功率时，电能通过变流器向电池系统1充电，直到电池系统1电量大于第二预设值后停止充电。
[0022]从上述描述可知：针对工厂电网不能回馈到主电网(国家电网)的情况，在燃料电池运行的过程中，产生的电能大于工厂用电时，控制系统3能够控制变流系统2将多余的电量储存到电池系统1，燃料电池不工作或功率小于工厂用电功率时，控制系统3控制电池系统1进行补充放电，从而达到能源合理利用和运行成本降低的效果，实现绿色低能耗。
[0023]针对需要模拟整车工况进行自动测试的情况，只需要在控制系统3进行整车运行工况的程序输入，控制系统3通过CAN3通讯和燃料电池发动机进行通讯，自动控制燃料电池发动机的运行，并通过电池系统1来模拟整车运行时的蓄电池，通过CAN1和电池系统1通讯，实现燃料发动机和电池系统1的协调运行。
[0024]通过电池系统1，能够更合理的利用燃料电池发动机运行过程中产生的电能；可以有效防止电网被冲击，也可以调峰用电，有效降低运行成本；系统整体自动化控制更强，测试系统可以进行编程控制，自动化运行，只需提前编好测试的步骤，就可以自动化运行测试程序，无需人员值守；系统的保护功能更完善，在发动机出现故障停机或其他紧急情况时，
系统的保护功能会被触发，高压和低压供电都会被切断，避免造成危害；可以模拟整车运行的情况测试，可在整车验证前进行模拟整车测试，提前预知整车验证的一些问题，降低整车验证的周期，并且测试更加方便。
[0025]进一步的，燃料电池启动时采用的高压用电，所述高压用电为电池系统1 放电通过变流系统2向燃料电池供电，直到电池系统1SOC小于第三预设值。
[0026]进一步的，所述第一预设值为50％，所述第二预设值为98％，所述第三预设值为10％。
[0027]进一步的，在夜间低电价时，所述控制系统3通过控制变流系统2接入工厂电网对电池系统1进行充电，直到SOC大于第二预设值。
[0028]进一步的，燃料电池包括高压供电继电器和低压供电继电器；
[0029]所述电池系统1包括高压供电继电器和低压供电继电器；
[0030]所述变流系统2与燃料电池的高压供电继电器和低压供电继电器电性连接；
[0031]所述变流系统2与电池系统1的高压供电继本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池测试系统，与工厂电网、燃料电池接通，其特征在于，所述测试系统包括控制系统、变流系统以及电池系统；所述变流系统分别与工厂电网、燃料电池、控制系统以及电池系统电性连接；所述控制系统对燃料电池以及电池系统电性连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池测试系统，其特征在于，燃料电池包括高压供电继电器和低压供电继电器；所述电池系统包括高压供电继电器和低压供电继电器；所述变流系统与燃料电池的高压供电继电器和低压供电继电器电性连接；所述变流系统与电池系统的高压供电继电器和低压供电继电器电性连接；所述控制系统与燃料电池的高压供电继电器和低压供电继电器、电池系统的高压供电继电器和低压供电继电器电性连接。3.根据权利要求1所述的燃料电池测...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立伟，姜海林，张潇丹，方川，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：