一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)O
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，化石能源越來越枯竭，尋求新的動(dòng)力源已經(jīng)成為世界各國研宄和發(fā)展的熱點(diǎn)，而氫燃料電池作為一種高效、無污染的節(jié)能技術(shù)倍受關(guān)注。其中，質(zhì)子交換膜燃料電池清潔、高效，具備廣泛的應(yīng)用前景。但是目前燃料電池存在可靠性、耐久性等問題，而ECU性能對整個(gè)燃料電池性能有重大影響，因此需要在測試平臺(tái)上對燃料電池系統(tǒng)(燃料電池電堆、輔助系統(tǒng)、ECU)進(jìn)行性能測試。但是，燃料電池系統(tǒng)測試成本，包括氫氣的消耗、安全裝置，仍然很高，并且存在損壞電堆和其它零部件的風(fēng)險(xiǎn)，代價(jià)較大。
[0003]目前，國內(nèi)存在功能不同的燃料電池系統(tǒng)測試平臺(tái)，中國專利申請?zhí)枮?01310045918.3發(fā)明專利涉及一種測試質(zhì)子交換膜燃料電池測試平臺(tái)用的溫度控制系統(tǒng)，控制燃料電池電堆的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行溫度；中國專利申請?zhí)枮?00810036146.6發(fā)明專利涉及了一種能測試燃料電池電堆性能的測試平臺(tái)，測試燃料電池組在不同條件下的運(yùn)行狀況，從而得到燃料電池組的性能，但精度不高；中國專利申請?zhí)?01410267608.0發(fā)明專利涉及一種硬件在環(huán)燃料電池測試系統(tǒng)，對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行全方位測試，并可在無各種實(shí)體零部件的情況下進(jìn)行測試。
[0004]因此，綜上所述，目前用于硬件在環(huán)測試平臺(tái)系統(tǒng)存在以下不足:
[0005]1、燃料電池測試平臺(tái)功能單一，只針對燃料電池系統(tǒng)的特定模塊進(jìn)行測試；
[0006]2、硬件在環(huán)測試平臺(tái)通用性不好，且沒有針對燃料電池系統(tǒng)E⑶性能檢測的系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提出了一種燃料電池控制器硬件在環(huán)測試平臺(tái)，其通過在燃料電池系統(tǒng)中設(shè)置的在環(huán)仿真主機(jī)，對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試，反應(yīng)燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，降低了測試成本，具有良好的擴(kuò)展性和通用性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，包括:用于仿真燃料電池的系統(tǒng)工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實(shí)體的在環(huán)仿真主機(jī)和用于測試仿真主機(jī)輸出的仿真數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸入端相連，所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸出端與所述實(shí)時(shí)處理器的輸入端相連。
[0010]其中，還包括控制器E⑶、用于檢測實(shí)時(shí)處理器的數(shù)據(jù)的傳感器、故障注入裝置FIU和I/O接口 ；所述故障注入裝置FIU和所述傳感器通過所述I/O接口與所述實(shí)時(shí)處理器相連；所述故障注入裝置FIU和所述傳感器還與所述控制器ECU相連。
[0011]其中，還包括顯示控制裝置，所述顯示控制裝置與所述實(shí)時(shí)處理器相連。
[0012]其中，所述顯示控制裝置為觸摸式顯示控制裝置。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過在燃料電池系統(tǒng)中設(shè)置的在環(huán)仿真主機(jī)，對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試，反應(yīng)燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，降低了測試成本，具有良好的擴(kuò)展性和通用性。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對本實(shí)用新型實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燃料電池控制器硬件在環(huán)測試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]請參考圖1，其是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，本方案中的燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，主要用于對電池的工作狀態(tài)進(jìn)行測試，特別針對燃料電池系統(tǒng)的特定模塊，例如控制器ECU140。如圖所示，該燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，包括:用于仿真燃料電池的系統(tǒng)工況的測試用例裝置110、用于模擬燃料電池實(shí)體的在環(huán)仿真主機(jī)120和用于測試仿真主機(jī)輸出的仿真數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理器130，所述測試用例裝置110的輸出端與所述在環(huán)仿真主機(jī)120的輸入端相連，所述在環(huán)仿真主機(jī)120的輸出端與所述實(shí)時(shí)處理器130的輸入端相連。
[0018]優(yōu)選地，還包括控制器E⑶140、用于檢測實(shí)時(shí)處理器130的數(shù)據(jù)的傳感器150、故障注入裝置FIU160和I/O接口 170 ;所述故障注入裝置FIU160和所述傳感器150通過所述I/O接口 170與所述實(shí)時(shí)處理器130相連；所述故障注入裝置FIU160和所述傳感器150還與所述控制器E⑶140相連。
[0019]優(yōu)選地，還包括顯示控制裝置180，所述顯示控制裝置180與所述實(shí)時(shí)處理器130相連。
[0020]進(jìn)一步地，所述顯示控制裝置180為觸摸式顯示控制裝置180。
[0021]在環(huán)仿真主機(jī)120，主要包括燃料電池模型和仿真主機(jī)，實(shí)現(xiàn)在環(huán)離線仿真，并辨識(shí)燃料電池系統(tǒng)參數(shù)；仿真主機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)模型，用Simulink生成燃料電池系統(tǒng)模型的DLL文件，通過主機(jī)下載到實(shí)時(shí)處理器130。燃料電池模型中包括陽極模型、陰極模型、冷卻系統(tǒng)模型、電堆模型，對燃料電池的具體工作過程進(jìn)行全面測試。測試用例裝置110主要用于仿真燃料電池系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行工況，向仿真主機(jī)輸入測試用例，得到燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
[0022]實(shí)時(shí)處理器130建立燃料電池實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型，通過LabVIEW下載仿真主機(jī)中的DLL文件，建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模型，并設(shè)置好實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模型的輸入輸出接口。在該實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模型下實(shí)現(xiàn)燃料電池模型、實(shí)時(shí)處理器130、控制器E⑶140的無縫結(jié)合，I/O接口 170的確定與標(biāo)定，并完成對燃料電池系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測試和數(shù)據(jù)采集。I/O接口 170和控制器ECU140之間插入故障注入裝置FIU160，傳感器150用來檢測實(shí)時(shí)處理器130的數(shù)據(jù)。故障注入裝置FIU160，用于為實(shí)時(shí)處理器130在正常運(yùn)行和故障狀態(tài)之間切換接口信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各種故障的模擬，全面檢驗(yàn)控制器ECU140的魯棒性和可靠性，并對控制參數(shù)進(jìn)行初步優(yōu)化、標(biāo)定等；故障注入裝置FIU160還設(shè)置保護(hù)裝置，保證測試平臺(tái)本身的安全性。
[0023]通過在燃料電池系統(tǒng)中設(shè)置的在環(huán)仿真主機(jī)120，對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試，反應(yīng)燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，降低了測試成本，具有良好的擴(kuò)展性和通用性。
[0024]顯示控制裝置180用于呈現(xiàn)用戶界面，顯示測試平臺(tái)的運(yùn)行參數(shù)和控制器E⑶140性能參數(shù)，并用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，例如保存、訪問、分析和計(jì)算。
[0025]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，其特征在于，包括:用于仿真燃料電池的系統(tǒng)工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實(shí)體的在環(huán)仿真主機(jī)和用于測試仿真主機(jī)輸出的仿真數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸入端相連，所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸出端與所述實(shí)時(shí)處理器的輸入端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，其特征在于，還包括控制器E⑶、用于檢測實(shí)時(shí)處理器的數(shù)據(jù)的傳感器、故障注入裝置FIU和I/O接口 ；所述故障注入裝置FIU和所述傳感器通過所述I/O接口與所述實(shí)時(shí)處理器相連；所述故障注入裝置FIU和所述傳感器還與所述控制器E⑶相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，其特征在于，還包括顯示控制裝置，所述顯示控制裝置與所述實(shí)時(shí)處理器相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)，其特征在于，所述顯示控制裝置為觸摸式顯示控制裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種燃料電池控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)測試平臺(tái)。該平臺(tái)包括：用于仿真燃料電池的系統(tǒng)工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實(shí)體的在環(huán)仿真主機(jī)和用于測試仿真主機(jī)輸出的仿真數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸入端相連，所述在環(huán)仿真主機(jī)的輸出端與所述實(shí)時(shí)處理器的輸入端相連。通過在燃料電池系統(tǒng)中設(shè)置的在環(huán)仿真主機(jī)，對燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試，反應(yīng)燃料電池的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，降低了測試成本，具有良好的擴(kuò)展性和通用性。
【IPC分類】G05B23/02
【公開號(hào)】CN204667175
【申請?zhí)枴緾N201520291113
【發(fā)明人】顧榮鑫, 馬天才, 王福現(xiàn), 卞磊
【申請人】昆山弗爾賽能源有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月7日