[发明专利]一种多模式燃料电池测试台热管理系统及其控制方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种多模式燃料电池测试台热管理系统及其控制方法。包括上位机发动机模块、加热模块、冷却模块、冷却液泵以及导管，所述发动机模块与冷却液泵通过导管连通，并与加热模块通过导管连通形成加热回路，与冷却模块通过导管连通形成冷却回路，所述导管中流动有冷却液。通过上位机选择工作模式，并在不同情况下控制各个回路的开断以及流通冷却液的流量，拓宽了发动机功率测试范围，提高温度响应速度，能够服务于不同功率的燃料电池发动的检测。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及了一种多模式燃料电池测试台热管理系统及其控制方法。

背景技术

燃料电池具有能量转换效率高、工作温度低、噪音小及零污染等特点，燃料电池的使用率今年来呈现了爆发式的增长趋势，燃料电池发动机时将氢气和氧气经过电化学反应，直接使化学能转变为电能的化学反应动力装置。

随着燃料电池发动机的商业化进程逐步加大，燃料电池发动机的开发、制造、生产厂商大量涌现，为了保证燃料电池发动机的可靠性、安全性以及市场竞争良性有序，要求燃料电池发动机出厂前进行第三方检测认证。认证过程需要从多个方面对燃料电池发动机性能进行测试，通过测试全面掌握燃料电池发动机的运行状态，并做出各方面性能指标的优劣评判。

在对燃料电池发动机进行检测时，需要第三方检测机构额外配备与被检测发动机兼容的测试台，并且要求检测过程能够真实反映发动机各方面的性能。然而，对于发动机检测机构而言，接收的被测发动机由于开发商的技术路线不同，发动机热管理特性的要求也不同，给发动机测试台的适配性带来较多的问题，一是由于发动机内部结构的不同，导致发动机的冷却液流阻差异较大，要求测试台冷却液输送设备适应不同发动机在全功率范围内扬程和流量精细化控制；二是发动机温度和温差控制区间要求不同，导致热管理系统硬件配置和软件控制方法很难同时满足。因此现有燃料电池发动机的测试均存在测试功率覆盖范围小、温度温差控制范围窄的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种燃料电池发动机测试台多模式热管理系统，拓宽发动机功率测试范围、改善温度控制精度。

本发明提供的基础方案：一种多模式燃料电池测试台热管理系统，包括上位机、发动机模块、加热模块、冷却模块、冷却液泵以及导管，所述发动机模块与冷却液泵通过导管连通，并与加热模块通过导管连通形成加热回路，与冷却模块通过导管连通形成冷却回路，所述导管中流动有冷却液；

所述发动机模块包括被测的燃料电池发动机，所述燃料电池发动机的进口端和出口端分别设有进口温度传感器和出口温度传感器，所述进口温度传感器和出口温度传感器均与上位机电连接，用于检测进口温度和出口温度并将检测到的温度上传至上位机；

所述加热模块包括均与上位机电连接的加热装置、加热回路控制装置、加热回路流量装置，所述加热回路控制装置用于控制加热回路的通断、所述加热回路流量装置用于控制进入加热模块的冷却液流量，所述加热装置用于为进入加热模块的冷却液加热；

所述冷却模块包括均与上位机电连接的冷却装置、冷却回路控制装置、冷却回路流量装置、所述冷却回路控制装置用于控制冷却回路的通断、所述冷却回路流量装置用于控制进入冷却回路的冷却液流量，所述冷却装置用于为进入冷却回路的冷却液降温；

所述上位机包括模式选择模块、温度获取模块、温度判断模块、系统控制模块；

模式选择模块，用于选择工作模式；

温度获取模块，用于获取进口温度传感器和出口温度传感器检测到的进口温度和出口温度；

温度判断模块，预设有各种工作模式下进口温度的进口阈值，出口温度的出口阈值，并判断当前工作模式的进口温度与进口阈值的关系，出口温度与出口阈值的关系；

系统控制模块，包括通断控制模块、装置控制模块以及流量控制模块；