一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池領域，尤其涉及一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺。
【背景技術】
[0002]隨著全球環境問題越來越嚴重，化石能源越來越枯竭，尋求新的動力源已經成為世界各國研宄和發展的熱點，而氫燃料電池作為一種高效、無污染的節能技術倍受關注。其中，質子交換膜燃料電池清潔、高效，具備廣泛的應用前景。但是目前燃料電池存在可靠性、耐久性等問題，而ECU性能對整個燃料電池性能有重大影響，因此需要在測試平臺上對燃料電池系統(燃料電池電堆、輔助系統、ECU)進行性能測試。但是，燃料電池系統測試成本，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險，代價較大。
[0003]目前，國內存在功能不同的燃料電池系統測試平臺，中國專利申請號為201310045918.3發明專利涉及一種測試質子交換膜燃料電池測試平臺用的溫度控制系統，控制燃料電池電堆的動態和穩態運行溫度；中國專利申請號為200810036146.6發明專利涉及了一種能測試燃料電池電堆性能的測試平臺，測試燃料電池組在不同條件下的運行狀況，從而得到燃料電池組的性能，但精度不高；中國專利申請號201410267608.0發明專利涉及一種硬件在環燃料電池測試系統，對燃料電池系統進行全方位測試，并可在無各種實體零部件的情況下進行測試。
[0004]因此，綜上所述，目前用于硬件在環測試平臺系統存在以下不足:
[0005]1、燃料電池測試平臺功能單一，只針對燃料電池系統的特定模塊進行測試；
[0006]2、硬件在環測試平臺通用性不好，且沒有針對燃料電池系統E⑶性能檢測的系統。
【發明內容】
[0007]本發明提出了一種燃料電池控制器硬件在環測試平臺，其通過在燃料電池系統中設置的在環仿真主機，對燃料電池系統進行實時測試，反應燃料電池的動態響應特性，降低了測試成本，具有良好的擴展性和通用性。
[0008]為實現上述設計，本發明采用以下技術方案:
[0009]一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，包括:用于仿真燃料電池的系統工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實體的在環仿真主機和用于測試仿真主機輸出的仿真數據的實時處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環仿真主機的輸入端相連，所述在環仿真主機的輸出端與所述實時處理器的輸入端相連。
[0010]其中，還包括控制器E⑶、用于檢測實時處理器的數據的傳感器、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接口與所述實時處理器相連；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時處理器相連。
[0012]其中，所述顯示控制裝置為觸摸式顯示控制裝置。
[0013]本發明的有益效果在于:通過在燃料電池系統中設置的在環仿真主機，對燃料電池系統進行實時測試，反應燃料電池的動態響應特性，降低了測試成本，具有良好的擴展性和通用性。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實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發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本發明實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發明實施例提供的一種燃料電池控制器硬件在環測試平臺的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]請參考圖1，其是本發明實施例提供的一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺的結構示意圖，本方案中的燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，主要用于對電池的工作狀態進行測試，特別針對燃料電池系統的特定模塊，例如控制器ECU140。如圖所示，該燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，包括:用于仿真燃料電池的系統工況的測試用例裝置110、用于模擬燃料電池實體的在環仿真主機120和用于測試仿真主機輸出的仿真數據的實時處理器130，所述測試用例裝置110的輸出端與所述在環仿真主機120的輸入端相連，所述在環仿真主機120的輸出端與所述實時處理器130的輸入端相連。
[0018]優選地，還包括控制器E⑶140、用于檢測實時處理器130的數據的傳感器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與所述實時處理器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與所述實時處理器130相連。
[0020]進一步地，所述顯示控制裝置180為觸摸式顯示控制裝置180。
[0021]在環仿真主機120，主要包括燃料電池模型和仿真主機，實現在環離線仿真，并辨識燃料電池系統參數；仿真主機運行系統模型，用Simulink生成燃料電池系統模型的DLL文件，通過主機下載到實時處理器130。燃料電池模型中包括陽極模型、陰極模型、冷卻系統模型、電堆模型，對燃料電池的具體工作過程進行全面測試。測試用例裝置110主要用于仿真燃料電池系統的實際運行工況，向仿真主機輸入測試用例，得到燃料電池的動態響應特性。
[0022]實時處理器130建立燃料電池實時動態仿真模型，通過LabVIEW下載仿真主機中的DLL文件，建立實時動態模型，并設置好實時動態模型的輸入輸出接口。在該實時動態模型下實現燃料電池模型、實時處理器130、控制器E⑶140的無縫結合，I/O接口 170的確定與標定，并完成對燃料電池系統的實時測試和數據采集。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用來檢測實時處理器130的數據。故障注入裝置FIU160，用于為實時處理器130在正常運行和故障狀態之間切換接口信號，實現各種故障的模擬，全面檢驗控制器ECU140的魯棒性和可靠性，并對控制參數進行初步優化、標定等；故障注入裝置FIU160還設置保護裝置，保證測試平臺本身的安全性。
[0023]通過在燃料電池系統中設置的在環仿真主機120，對燃料電池系統進行實時測試，反應燃料電池的動態響應特性，降低了測試成本，具有良好的擴展性和通用性。
[0024]顯示控制裝置180用于呈現用戶界面，顯示測試平臺的運行參數和控制器E⑶140性能參數，并用于對數據進行操作，例如保存、訪問、分析和計算。
[0025]以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1.一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，其特征在于，包括:用于仿真燃料電池的系統工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實體的在環仿真主機和用于測試仿真主機輸出的仿真數據的實時處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環仿真主機的輸入端相連，所述在環仿真主機的輸出端與所述實時處理器的輸入端相連。2.根據權利要求1所述的一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，其特征在于，還包括控制器E⑶、用于檢測實時處理器的數據的傳感器、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接口與所述實時處理器相連；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.根據權利要求1所述的一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，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時處理器相連。4.根據權利要求3所述的一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺，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】本發明公開了一種燃料電池控制器硬件在環實時測試平臺。該平臺包括：用于仿真燃料電池的系統工況的測試用例裝置、用于模擬燃料電池實體的在環仿真主機和用于測試仿真主機輸出的仿真數據的實時處理器，所述測試用例裝置的輸出端與所述在環仿真主機的輸入端相連，所述在環仿真主機的輸出端與所述實時處理器的輸入端相連。通過在燃料電池系統中設置的在環仿真主機，對燃料電池系統進行實時測試，反應燃料電池的動態響應特性，降低了測試成本，具有良好的擴展性和通用性。
【IPC分類】G05B23/02
【公開號】CN104950870
【申請號】CN201510229668
【發明人】顧榮鑫, 馬天才, 王福現, 卞磊
【申請人】昆山弗爾賽能源有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月7日