[发明专利]水冷燃料电池发动机原理教学设备及其控制方法

说明书

本发明公开了一种水冷燃料电池发动机原理教学设备及其控制方法，包括上位机、水冷燃料电池发动机以及设置在水冷燃料电池发动机上的采集终端；其中，采集终端采集水冷燃料电池发动机各部件的工作状态数据，并传输至上位机进行显示；上位机界面具有操作水冷燃料电池发动机的控制按钮。教学用水冷燃料电池发动机可以简化相关结构，降低制造成本，能够直观的了解水冷燃料电池发动机的工作原理，缩短原理培训时间。采用小功率燃料电池，性能稳定，安全性大幅提高。

技术领域

本发明属于教学设备领域，具体涉及一种水冷燃料电池发动机原理教学设备及其控制方法。

背景技术

水冷燃料电池发动机结构复杂，造价昂贵、不能直观的且不利于学习水冷燃料电池发动机原理。

目前，水冷燃料电池发动机原理在教学中，采用燃料电池整车进行教学，整车设备体积过于旁大，且零部件过于集中，无法直观了解整个燃料电池发动机能量流。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水冷燃料电池发动机原理教学设备及其控制方法，解决了现有技术中整车设备教学用体积大、无法直观了解发动机原理的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

水冷燃料电池发动机原理教学设备，包括上位机、水冷燃料电池发动机以及设置在水冷燃料电池发动机上的采集终端；其中，采集终端采集水冷燃料电池发动机各部件的工作状态数据，并传输至上位机进行显示；上位机界面具有操作水冷燃料电池发动机的控制按钮。

所述电池燃料发动机包括气体供给系统、尾排系统、热管理系统、负载系统，采集终端包括温度传感器、压力传感器、电流传感器、电压传感器；温度传感器用于采集气体供给系统、尾排系统、热管理系统中的温度信息，压力传感器用于采集气体供给系统、尾排系统、热管理系统中的压力信息，电流传感器、电压传感器分别采集负载系统中燃料电池发动机工作时的电流和电压。

所述气体供给系统的氢气进气通路连接两个压力传感器，空气进气通路连接一个压力传感器、一个温度传感器；尾排系统的空气尾排通路和氢气尾排通路均连接一个压力传感器、一个温度传感器；热管理系统中冷却回路的输入端和输出端均连接一个压力传感器、一个温度传感器；负载系统中直流电源转换器的输入端和输出端均连接一个电流传感器、一个电压传感器。

所述气体供给系统中氢气过滤器和电磁阀之间设置一个压力传感器，比例阀和水冷电堆之间设置一个压力传感器，空气通路中电磁阀和水冷电堆之间设置一个压力传感器、一个温度传感器；尾排系统空气尾排中的增湿器和水冷电堆之间连接一个温度传感器和一个压力传感器，氢气尾排中电磁阀与水冷电堆之间连接一个温度传感器和一个压力传感器；冷却回路中水泵和水冷电堆之间、加热器和水冷电堆之间均连接一个温度传感器和一个压力传感器。

上位机界面包括气体供给系统、尾排系统、热管理系统、负载系统各部件的控制按钮，参数设置窗口，显示窗口；点击控制按钮能够控制水冷燃料电池发动机各部件的开关，通过参数设置窗口能够设置和更改各部件的工作参数，通过显示窗口显示各部件工作状态变化情况。

所述气体供给系统包括电磁阀、减压阀、比例阀的控制按钮；尾排系统包括电磁阀、背压阀控制按钮；热管理系统包括水泵、加热器、散热风扇控制按钮；负载系统包括水泵继电器、电子负载控制按钮。

所述控制按钮为手动控制按钮。

水冷燃料电池发动机原理教学设备的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、启动上位机和水冷燃料电池发动机的电源，等待上位机自检结束；

步骤2、打开上位机控制界面，接收采集终端数据；

步骤3、通过上位机控制界面按钮，手动控制气体供给系统、尾排系统、热管理系统、负载系统依次工作，启动水冷燃料电池发动机工作；