[发明专利]一种用于燃料电池发动机的多功能监测系统及其控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池发动机的多功能监测系统及其控制方法；本发明通过氮气模块和空气模块的设置，能够用于完成对测试的燃料电池发动机进行吹扫、气密性测试和窜气试验改善了目前多为子系统测试平台的单一试验能力；得益于各个子系统的整合，本发明提供的技术方法对于燃料电池发动机的测试和研发标定均具有高灵活性和多功能性，在外部条件允许的情况下，可随时进行如：气密性试验，窜气试验，氢氧气浓度耐受性等燃料电池发动机性能试验。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池发动机的多功能监测系统及其控制方法。

背景技术

燃料电池发动机是多个子系统相互组合构成的发电装置，是由氢气系统、空气系统和冷却系统构成。当前氢燃料电池技术发展迅速，车用燃料电池发动机也进入商业化阶段，对燃料电池发动机的研发能力需求也逐渐提高。在系统研发过程中，使用合理的验证方法对燃料电池发动机对获取各个子系统影响参数与发动机整体性能高精度数据具有重要意义。

因此，需要寻求一款多功能燃料电池发动机测试台，能够满足燃料电池集成系统不同子系统的运行需求，数据采集，并能有效对燃料电池发动机的各个设备进行性能验证或标定工作。

现有的测试系统技术方案主要有两类。第一种如：CN105807233氢气系统测试平台(参照图1)、CN211427169燃料电池热管理测试系统(参照图2)，主要是针对燃料电池系统某一子系统的测试，应用场景局限于燃料电池单一子系统的初期研发或标定阶段，同时也没有考虑到不同子系统之间相互的耦合。

此外，也有一部分现有技术同样是适用由燃料电池子系统，如CN210243168(参照图3)，但是不引入燃料电池电堆，仅对实际工作过程进行模拟，同时进行性能验证或标定。

但是现有技术中存在如下问题：

1、现有技术主要针对特定子系统的性能，测试或验证能力单一，无法涉及到发动机层面的验证；

2、通过不引入电堆的方式对实际工况进行模拟和数据采集，导致研发效率低，数据精准度较低；

3、现有技术未考虑各个子系统之间的影响，最终得到的数据对燃料电池发动机研发有明显局限性；

4、现有技术未考虑将燃料电池气密性、窜气试验等类型的可快速完成的发动机性能测试引入燃料电池发动机测试平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种引入燃料电池发动机气密性、氢空系统互窜性等性能试验能力的用于燃料电池发动机的多功能监测系统及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于燃料电池发动机的多功能监测系统，包括燃料电池发动机、测试系统和上位机；所述上位机控制燃料电池发动机和测试系统的运行；

所述测试系统包括燃料氢气模块、氮气模块、空气模块相互协作实现对燃料电池发动机的测试控制和验证；

所述氮气模块与氢气模块共用一个入口进入燃料电池发动机用于对完成测试的燃料电池发动机进行吹扫、气密性测试和窜气试验。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种用于燃料电池发动机的多功能监测系统的控制方法，包括：

通过上位机对测试系统发出操作试验指令，若各个模块均符合与操作试验指令对应的预期值要求，则监测系统进入与操作试验指令对应的状态或执行相应的操作，若否，则上位机进行故障诊断并记录。