專利名稱：車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用燃料電池系統(tǒng)，特別涉及一種車用燃料電池系統(tǒng)的集成匹配平臺(tái)。
背景技術(shù)：
在車用燃料電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，首先需要根據(jù)系統(tǒng)的需求對(duì)零部件進(jìn)行性能 參數(shù)的設(shè)計(jì)，然后將零部件物理模型根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的匹配仿真，接著在得 到重新設(shè)計(jì)與制造的零部件后，進(jìn)行單項(xiàng)零部件的性能測(cè)試。然后將測(cè)試完成的零部件集 成為完整的燃料電池系統(tǒng)，在燃料電池系統(tǒng)中匹配零部件的性能，并對(duì)燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行 性能驗(yàn)證。目前的車用燃料電池測(cè)試平臺(tái)功能比較單一，有的僅能測(cè)試單一零部件或者子系 統(tǒng)的性能，有的僅能測(cè)試燃料電池系統(tǒng)的輸出性能，不能馬上對(duì)單一零部件進(jìn)行其在系統(tǒng) 上的匹配測(cè)試，同時(shí)這些測(cè)試平臺(tái)的管路過(guò)長(zhǎng)和復(fù)雜，所以新開(kāi)發(fā)的車用燃料電池系統(tǒng)需 要在所有的零部件制造完成并進(jìn)行集成匹配后才能驗(yàn)證其真實(shí)性能，增加了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)風(fēng) 險(xiǎn)。同時(shí)，新開(kāi)發(fā)的燃料電池系統(tǒng)中單一零部件性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能的影響因?yàn)闆](méi)有合 適的車用狀態(tài)集成環(huán)境和測(cè)試環(huán)境，所以不能及時(shí)由單項(xiàng)零部件實(shí)驗(yàn)或者系統(tǒng)性能試驗(yàn)獲 得，需要一個(gè)不確定的“單項(xiàng)零部件_系統(tǒng)_單項(xiàng)零部件”的反復(fù)試驗(yàn)過(guò)程，從而在系統(tǒng)特 性的驗(yàn)證過(guò)程中增加了大量的工作周期，會(huì)增加車用燃料電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期和成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可快速集成車用 燃料電池系統(tǒng)并匹配優(yōu)化系統(tǒng)性能的柔性測(cè)試平臺(tái)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其包括控制單元、氫氣單元、冷卻單元、空 氣單元和電堆單元，所述控制單元分別與所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元連 接，所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元與所述電堆單元連接，所述氫氣單元、冷卻單元、空 氣單元、電堆單元內(nèi)均設(shè)有檢測(cè)單元內(nèi)零件輸入或輸出特性的傳感器，所述傳感器與一檢 測(cè)單元連接。優(yōu)選的，所述控制單元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元集成在一平鋪的 鋁合金框架內(nèi)。優(yōu)選的，所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元中的零件相互之間采用柔 性連接。優(yōu)選的，所述控制單元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元相互之間連接的 線束采用雙絞屏蔽線。優(yōu)選的，所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元相互之間連接的管路為多
管徑管路。
上述技術(shù)方案具有如下有益效果該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)采用柔性的 模塊化設(shè)計(jì)，將車用燃料電池系統(tǒng)的各個(gè)模塊集中在一起，集成了車用燃料電池系統(tǒng)所需 的所有零件，可真實(shí)模擬車用燃料電池系統(tǒng)的工作情況，該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平 臺(tái)在使用時(shí)只需將待檢測(cè)零件與該平臺(tái)上的零件進(jìn)行替換，這樣就能使該待檢測(cè)零件處在 完整的車用燃料電池系統(tǒng)中進(jìn)行檢測(cè)，使待檢測(cè)零件處在一個(gè)合適的車用狀態(tài)集成環(huán)境和 測(cè)試環(huán)境中，能真實(shí)模擬該零件在車用燃料電池系統(tǒng)中的工作狀況，方便對(duì)該零件的測(cè)試。 而且該匹配平臺(tái)上還設(shè)有用于檢測(cè)零件輸入、輸出特性的傳感器，傳感器可以將一些不能 在燃料電池系統(tǒng)中測(cè)量的關(guān)鍵零件的性能在車用燃料電池集成匹配測(cè)試平臺(tái)上測(cè)量，同時(shí) 又可以測(cè)試出單個(gè)零件或子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響，得到更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而可有 效提高車用燃料電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。如圖1所示，該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)包括控制單元1、氫氣單元2、冷卻 單元3、空氣單元4和電堆單元5，控制單元1分別與氫氣單元2、冷卻單元3、空氣單元4、 電堆單元5連接。氫氣單元2、冷卻單元3、空氣單元4與電堆單元5連接。控制單元1采 用CAN通訊模式，可以選擇通訊波特率，從而將零部件控制器的組成一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)，使其與 實(shí)際的車載CAN網(wǎng)絡(luò)一致。氫氣單元2主要零件是不間斷供氫子系統(tǒng)、一級(jí)減壓器、二級(jí)減壓調(diào)壓穩(wěn)壓器、 氫氣增濕器、氫氣循環(huán)泵、分水器、尾排電磁閥。冷卻單元3的主要零件是冷卻水箱、增濕 水水箱、循環(huán)水泵、散熱器、調(diào)壓閥。電堆單元5的主要零件是電堆、單電池電壓檢測(cè)子系 統(tǒng)。在上述各單元零部件的兩端均設(shè)有檢測(cè)相應(yīng)零件輸入或輸出特性的傳感器，上述傳感 器均與一檢測(cè)單元連接(圖中未顯示)，上述各單元中的零件相互之間為柔性連接。各單元 內(nèi)的零件可根據(jù)需要將重新設(shè)計(jì)的單項(xiàng)零部件或者全部零部件替換原測(cè)試平臺(tái)上的同樣 功能的零部件模塊，從而快速集成為一個(gè)新的燃料電池系統(tǒng)，以方便待檢測(cè)在該平臺(tái)上進(jìn) 行匹配試驗(yàn)，驗(yàn)證零部件和系統(tǒng)的性能。控制單元1、氫氣單元2、冷卻單元3、空氣單元4、電堆單元5相互之間連接的線束 采用雙絞屏蔽線，采用雙絞屏蔽線可消除實(shí)際燃料電池系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)間信號(hào)的干擾特性 差別，提高信號(hào)穩(wěn)定性?？刂茊卧?、氫氣單元2、冷卻單元3、空氣單元4、電堆單元5集成在一平鋪的鋁合 金框架內(nèi)，使該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)形成一框架結(jié)構(gòu)，這樣可非常方便的對(duì)各 單元內(nèi)的零件進(jìn)行更換。根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)需求功率的大小，各單元的零件可以重新調(diào)整、替 換，從而保證零件的性能參數(shù)與功率范圍相適應(yīng)。該匹配平臺(tái)包含了車用燃料電池系統(tǒng)的 所有零件，從而可以滿足不同類型和架構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行快速集成，使全新系統(tǒng)也可 以替換該匹配平臺(tái)上對(duì)應(yīng)的零件，組成與實(shí)際裝車狀態(tài)相似的燃料電池系統(tǒng)。氫氣單元2、冷卻單元3、空氣單元4、電堆單元5相互之間連接的管路為多管徑管
4路，可以根據(jù)功率的大小選用不同的管路，從而得到更好的流體力學(xué)特性和傳熱特性，管路 的管接頭為滿足SAE和ISO標(biāo)準(zhǔn)的接頭。該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)采用柔性的模塊化設(shè)計(jì)，將車用燃料電池系統(tǒng) 的各個(gè)模塊集中在一起，集成了車用燃料電池系統(tǒng)所需的所有零件，同時(shí)這些零部件的性 能參數(shù)范圍滿足了當(dāng)前車用燃料電池系統(tǒng)性能的需求范圍，可真實(shí)模擬車用燃料電池系統(tǒng) 的工作情況。為了滿足不同性能的需求，在該車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)上可配備各 種性能工作范圍的零件，這樣在集成新的燃料電池系統(tǒng)時(shí)，可以選擇不同工作性能的零部 件，避免單項(xiàng)零部件性能大量超過(guò)或低于系統(tǒng)需求的情況出現(xiàn)，使待檢測(cè)零件或系統(tǒng)處在 完整的車用燃料電池系統(tǒng)中進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而可使該待檢測(cè)零件處在一個(gè)非常合適的車用狀 態(tài)集成環(huán)境和測(cè)試環(huán)境中，能真實(shí)模擬該零件在車用燃料電池系統(tǒng)中的工作狀況，方便對(duì) 該零件的測(cè)試。而且該匹配平臺(tái)上還設(shè)有用于檢測(cè)零件輸入、輸出特性的傳感器，傳感器可以將 一些不能在燃料電池系統(tǒng)中測(cè)量的關(guān)鍵零件的性能在車用燃料電池集成匹配測(cè)試平臺(tái)上 測(cè)量，同時(shí)又可以測(cè)試出單個(gè)零件或子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響，得到更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 進(jìn)而可有效提高車用燃料電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率，使車用燃料電池系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的工作周期 大為縮減。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)介紹， 對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均 會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè)計(jì)思想 所做的任何改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其特征在于其包括控制單元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元和電堆單元，所述控制單元分別與所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元連接，所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元與所述電堆單元連接，所述氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元內(nèi)均設(shè)有檢測(cè)單元內(nèi)零件輸入或輸出特性的傳感器，所述傳感器與一檢測(cè)單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其特征在于所述控制單 元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元集成在一平鋪的鋁合金框架內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其特征在于所述氫氣單 元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元中的零件相互之間采用柔性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其特征在于所述控制單 元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元相互之間連接的線束采用雙絞屏蔽線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其特征在于所述氫氣單 元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元相互之間連接的管路為多管徑管路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車用燃料電池系統(tǒng)集成匹配平臺(tái)，其包括控制單元、氫氣單元、冷卻單元、空氣單元和電堆單元，控制單元分別與氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元連接，氫氣單元、冷卻單元、空氣單元與電堆單元連接，氫氣單元、冷卻單元、空氣單元、電堆單元內(nèi)均設(shè)有檢測(cè)單元內(nèi)零件輸入或輸出特性的傳感器，傳感器與一檢測(cè)單元連接。該匹配平臺(tái)采用柔性的模塊化設(shè)計(jì)，可真實(shí)模擬零件在車用燃料電池系統(tǒng)的工作情況，傳感器可以將一些不能在燃料電池系統(tǒng)中測(cè)量的關(guān)鍵零件的性能在車用燃料電池集成匹配測(cè)試平臺(tái)上測(cè)量，得到更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而可有效提高車用燃料電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101976738SQ20101025208
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者稅方, 胡哲, 趙景輝, 陳沛 申請(qǐng)人:上海汽車工業(yè)(集團(tuán))總公司