[实用新型]燃料电池发动机系统部件控制联调的模拟台架

说明书

本实用新型涉及一种燃料电池发动机系统部件控制联调的模拟台架，包括：空气模拟系统、氢气模拟系统和水路模拟系统；空气模拟系统采用空气缓冲罐(20)及其尾端设有空气排放阀模拟电堆空气消耗，氢气模拟系统采用氢气缓冲罐(28)及其尾端设有氢气排放阀模拟电堆氢气消耗，水路模拟系统采用循环水模拟控制电堆水温。与现有技术相比，本实用新型无需电堆，可对单个独立部件进行调试，也可进行多个子系统的联合调试，且结构更加灵活。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池发动机系统部件控制联调的模拟台架。

背景技术

在氢燃料电池发动机系统开发阶段通常需要长时间的验证发动机关键零部件的性能以及长时间对发动机整机控制软件的控制策略进行优化调试，由于燃料电池发动机的主要核心部件电堆比较昂贵且有使用寿命，电堆长时间地参与严苛验证测试会对电堆很快造成性能衰减，甚至无法正常工作，造成较大的损耗，为了防止系统调试的电堆损耗问题，可通过对电堆进行模拟，对氢燃料电池发动机的相关性能参数进行测试，实现无电堆系统联调，在现有市场上还未有类似的调试设备。

专利CN110212217A公开了一种用于燃料电池发电系统测试的辅助电堆模拟装置，包括阴极模拟模块、阳极模拟模块和冷却模拟模块，其中，冷却模拟模块包括依次连接冷却水入口、冷却水管道和冷却水出口，冷却水管道上设有第一加热器和调节阀；阳极模拟模块包括阳极气体入口、阳极气体管道、排气口和阳极气体出口，阳极气体管道为三通管，一端连接阳极气体入口，其余两端分别连接排气口和阳极气体出口。与现有技术相比，该实用新型能够代替电堆模拟出电堆在发电过程中所发生的物理状态变化，实现电堆内燃料消耗模拟，电堆流阻模拟，以及电堆内气体湿度的模拟，使得该实用新型的系统测试精确可靠，符合实际的工作状态，在测试时代替电堆，避免测试过程中因涉及缺陷等问题对电堆造成的损害。该实用新型的阴极模拟模块、阳极模拟模块和冷却模块均能够互相独立工作，既能适用于燃料电池发电系统的整体测试，也能够适用于燃料电池各子系统的单独测试，适用性强。此实用新型只是电堆本身的工作模拟，并不涉及到整个发动机系统外围部件的工作模拟。

专利CN211374053U公开了一种燃料电池发动机系统模拟设备，包括：水路系统，用于模拟燃料电池系统中的水路循环及模拟发动机的发热；尾排系统，用于模拟发动机尾气排放；供氢系统，用于模拟氢气供给；电控系统，对所述燃料电池发动机系统模拟设备中的电气设备进行供电和控制；电能输出系统，用于模拟发动机的功率输出。该实用新型专利所述的燃料电池发动机系统模拟设备能够模拟燃料电池发动机系统运行工况，不需要集成一套燃料电池发动机系统即可进行测试台的检测。此实用新型是用于测试电堆性能的测试台，测试的目标对象只是单一的电堆，无法调试发动机系统的外围部件，虽然可为电堆独立运行提供外围条件，但其内部设计固化，无法进行联调检测。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池发动机系统部件控制联调的模拟台架，无需电堆，可对单个独立部件进行调试，也可进行多个子系统的联合调试，且结构更加灵活。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种燃料电池发动机系统部件控制联调的模拟台架，包括：空气模拟系统、氢气模拟系统和水路模拟系统。

所述的空气模拟系统采用空气缓冲罐及其尾端设有空气排放阀模拟电堆空气消耗，所述的氢气模拟系统采用氢气缓冲罐及其尾端设有氢气排放阀模拟电堆氢气消耗，所述的水路模拟系统采用循环水模拟控制电堆水温。

进一步地，所述的水路模拟系统包括主水路和辅助水路，所述的主水路由循环水管依次连接膨胀水箱、加热器、散热器和水泵构成，在散热器与水泵之间设置主循环流量计，在加热器与散热器之间设置电子节温器，冷机启动循环流量计通过三通和主水路相连；

所述的辅助水路由辅助循环管道依次连接的辅助水箱、辅助水泵、辅助散热器构成，其中辅助循环管上设有辅助散热水路流量计，辅助水路为空气模拟系统中的空气压缩机、中冷室以及整个体系的控制器进行散热。各个部件之间都由卡盘连接。