一种燃料电池发电系统的负载测试装置制造方法及图纸

一种燃料电池发电系统的负载测试装置，包括外部电源、负载输出控制单元、大功率无感电阻和计算机，负载输出控制单元包括电流传感器、电压传感器、ＤＣ／ＤＣ变换电路、驱动电路、控制及保护电路、电源和通讯接口电路，控制及保护电路根据计算机的加载指令及采集的电流和电压信号，计算ＤＣ／ＤＣ变换电路的目标值，将目标值传输给驱动电路，驱动电路控制ＤＣ／ＤＣ变换电路的输出，使燃料电池发电系统的输出电流或输出功率满足计算机给定的电流或功率要求。通过控制ＤＣ／ＤＣ变换电路输入端的电流实现燃料电池发电系统的输出控制，通过大功率无感电阻消耗燃料电池发电系统的输出功率。本发明专利技术的优点是实现简单、成本低、可调性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及燃料电池发电系统的测试技术。
技术介绍
传统的燃料电池发电系统的负载测试系统是利用功率场效应管M0SFET的低 导通电阻特性作为电子负载，通过控制其栅源级间的电压可任意调整导通电阻 的大小，即改变负载的大小进行测试；或者将燃料电池发电系统的输出直流信 号转变成380伏交流信号输出到电网，用电网作负载。传统的两种负载测试系 统都存在技术难度大、成本高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供将燃料电池发电系统的输出功率消耗到大功率无感电 阻负载上的测试系统。本专利技术的技术方案是 一种燃料电池发电系统的负载测试装置，包括外部 电源、负载输出控制单元、大功率无感电阻和计算机，负载输出控制单元设有 与大功率无感电阻连接的接口、与外部电源连接的接口、与计算机通过信号线 连接的接口和与燃料电池发电系统连接的接口，其特征是所述负载输出控制单元包括电流传感器、电压传感器、DC/DC变换电路、驱动电路、控制及保护电路、 电源和通讯接口电路，所述负载输出控制单元的与燃料电池发电系统连接的接 口，是负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，所述负载输出控制单 元与大功率无感电阻的连接的接口，是负载输出控制单元中的DC/DC变换电路 的输出端，所述电流传感器串接在负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输 入端，采集DC/DC变换电路输入端的电流信号，所述电压传感器并联在负载输 出控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，采集DC/DC变换电路的输入端电压 信号，电流传感器和电压传感器采集的电流信号和电压信号通过信号线传输给 负载输出控制单元中的控制及保护电路，所述外部电源与负载输出控制单元的 连接接口，是负载输出控制单元中的电源的输入端，负载输出控制单元中的电 源的输出端分别与负载输出控制单元中的驱动电路、控制及保护电路和通讯接4口电路连接；所述负载输出控制单元与计算机通过数据线连接的接口，是负载输出控制单元中的通讯接口电路的输入端，通讯接口电路与负载输出控制单元 中的控制及保护电路由信号线相互连接，负载输出控制单元中的控制及保护电 路与负载输出控制单元中的驱动电路通过信号线连接，负载输出控制单元中的驱动电路通过信号线与DC/DC变换电路连接，负载输出控制单元中的控制及保 护电路根据计算机设置的加载指令以及采集的电流信号、电压信号，计算DC/DC 变换电路的变换目标值，将计算得到的目标值传输给驱动电路，驱动电路控制 DC/DC变换电路的输出，使燃料电池发电系统的输出电流或输出功率满足计算机 给定的电流或功率要求，燃料电池发电系统的输出功率通过DC/DC变换加载在 大功率无感电阻负载上。本专利技术的所述的一种燃料电池发电系统的负载测试装置，其特征在于所述 的DC/DC变换电路是半桥隔离型DC/DC变换电路。本专利技术的所述的一种燃料电池发电系统的负载测试装置，其特征在于所述 的大功率无感电阻负载的功率等级大于或等于燃料电池发电系统的测试功率等 级。本专利技术是通过调整DC/DC变换电路输入端的电流和电压来进行燃料电池发 电系统负载测试的系统。本专利技术的优点是实现简单、成本低、可调性好。 附图说明本专利技术共有附图二幅，其中图1是本专利技术的燃料电池发电系统负载测试装置的原理框图， 图2是本专利技术的实施例的燃料电池发电系统动态测试曲线图。 具体实施例方式按附图给出的框图连接燃料电池发电系统、大功率无感电阻负载、外接电 源和计算机。燃料电池发电系统的额定功率为40kw，大功率无感电阻负载 是40kw，外接电源为24Vdc，计算机为研华610型。负载输出控制单元的电流 传感器为CHB200，串接在负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，采 集DC/DC变换电路输入端的电流信号，电压传感器为CHV25P，并联在负载输出 控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，采集DC/DC变换电路的输入端电压信 号，DC/DC变换电路为半桥隔离型变换电路，负载输出控制单元中的电源的输出端分别输出12伏、24伏和士12V伏的电源，分别与负载输出控制单元中的驱动 电路、控制及保护电路和通讯接口电路连接；通讯接口电路与控制及保护电路由信号线相互连接，控制及保护电路与驱动电路通过信号线连接，驱动电路通过信号线与DC/DC变换电路连接，控制及保护电路根据计算机设置的加载指令 以及采集的电流信号、电压信号，计算DC/DC变换电路的变换目标值，将计算 得到的目标值传输给驱动电路，驱动电路控制DC/DC变换电路的输出，使燃料 电池发电系统的输出电流或输出功率满足计算机给定的电流或功率耍求，燃料 电池发电系统的输出功率通过DC/DC变换加载在大功率无感电阻负载上。本实 施例的动态测试曲线如图2所示，测试数据如下表测试数据表<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table><table>table see original document page 9</column></row><table><table>table see original document page 10</column></row><table><table>table see original document page 11</column></row><table><table>table see original document page 12</column></row><table>测试数据和结果表明，本专利技术的燃料电池发电系统的负载测试装置测试简 单、可调性好、测试结果可靠可信。权利要求1、一种燃料电池发电系统的负载测试装置，包括外部电源、负载输出控制单元、大功率无感电阻和计算机，负载输出控制单元设有与大功率无感电阻连接的接口、与外部电源连接的接口、与计算机通过信号线连接的接口和与燃料电池发电系统连接的接口，其特征是所述负载输出控制单元包括电流传感器、电压传感器、DC/DC变换电路、驱动电路、控制及保护电路、电源和通讯接口电路，所述负载输出控制单元的与燃料电池发电系统连接的接口，是负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，所述负载输出控制单元与大功率无感电阻的连接的接口，是负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输出端，所述电流传感器串接在负载输出控制单元中的DC/DC变换电路的输入端，采集DC/DC变换电路输入端的电流信号，所述电压传感器并联在负载输出控制单元中的DC/DC变换电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池发电系统的负载测试装置，包括外部电源、负载输出控制单元、大功率无感电阻和计算机，负载输出控制单元设有与大功率无感电阻连接的接口、与外部电源连接的接口、与计算机通过信号线连接的接口和与燃料电池发电系统连接的接口，其特征是所述负载输出控制单元包括电流传感器、电压传感器、ＤＣ／ＤＣ变换电路、驱动电路、控制及保护电路、电源和通讯接口电路，所述负载输出控制单元的与燃料电池发电系统连接的接口，是负载输出控制单元中的ＤＣ／ＤＣ变换电路的输入端，所述负载输出控制单元与大功率无感电阻的连接的接口，是负载输出控制单元中的ＤＣ／ＤＣ变换电路的输出端，所述电流传感器串接在负载输出控制单元中的ＤＣ／ＤＣ变换电路的输入端，采集ＤＣ／ＤＣ变换电路输入端的电流信号，所述电压传感器并联在负载输出控制单元中的ＤＣ／ＤＣ变换电路的输入端，采集ＤＣ／ＤＣ变换电路的输入端电压信号，电流传感器和电压传感器采集的电流信号和电压信号通过信号线传输给负载输出控制单元中的控制及保护电路，所述外部电源与负载输出控制单元的连接接口，是负载输出控制单元中的电源的输入端，负载输出控制单元中的电源的输出端分别与负载输出控制单元中的驱动电路、控制及保护电路和通讯接口电路连接；所述负载输出控制单元与计算机通过信号线连接的接口，是负载输出控制单元中的通讯接口电路的输入端，通讯接口电路与负载输出控制单元中的控制及保护电路由数据线相互连接，负载输出控制单元中的控制及保护电路与负载输出控制单元中的驱动电路通过信号线连接，负载输出控制单元中的驱动电路通过信号线与ＤＣ／ＤＣ变换电路连接，负载输出控制单元中的控制及保护电路根据计算机设置的加载指令以及采集的电流信号、电压信号，计算ＤＣ／ＤＣ变换电路的变换目标值，将计算得到的目标值传输给驱动电路，驱动电路控制ＤＣ／ＤＣ变换电路的输出，使燃料电池发电系统的输出电流或输出功率满足计算机给定的电流或功率要求，燃料电池发电系统的输出功率通过ＤＣ／ＤＣ变换加载在大功率无感电阻负载上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王克勇，明平文，侯中军，孙德尧，刘超，高全勇，
申请(专利权)人：新源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]