一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置的制作方法

技术特征：

1.一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，包括：

氢气控制单元，通过管路连接至电堆阳极模拟器，用于向所述电堆阳极模拟器提供符合预设压力的氢气；

所述电堆阳极模拟器的出口处设置有一排氢阀，用于模拟燃料电池发动机的排氢动作；

传感器单元，设置在所述管路上，至少用于获取所述氢气控制单元的入口处的氢气压力、电堆阳极模拟器入口处的温度和压力、电堆阳极模拟器出口处的温度和压力；

上位机，用于根据目标工况制定控制策略；根据所述控制策略设置所述电堆阳极模拟器的参数及控制所述氢气控制单元；根据所述传感器模块的数据验证所述控制策略。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述传感器单元，包括一中压压力传感器、一氢入压力传感器、一氢入温度传感器、一氢出压力传感器、一氢出温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述氢气控制单元包括氢进电磁阀、调压模块、氢循环模块，泄压阀，气水分离器；

所述氢进电磁阀，设置在所述管路的入口处，用于控制氢气气源的开关；

所述调压模块，用于控制进入所述电堆阳极模拟器的氢气压力，其一端连接至所述氢进电磁阀，另一端连接至所述氢循环模块；所述氢循环模块用于循环未反应的氢气。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述氢气控制单元还包括泄压阀；

所述泄压阀设置在与所述电堆阳极模拟器的入口连接的管路上，用于控制所述电堆阳极模拟器内的压力。

5.根据权利要求3所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述氢气控制单元还包括气水分离器；

所述气水分离器设置在与所述电堆阳极模拟器的出口连接的管路上，用于分离所述电堆阳极模拟器出口处气体内的液态水。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述排氢阀设置在所述气水分离器的氢气出口处。

7.根据权利要求3所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述电堆阳极模拟器，包括流阻网、质量流量控制器、喷水器、加热器、水泵、温度传感器；

所述流阻网的流阻随空气流量的变化而变化，用于模拟电堆内部流阻；

所述质量流量控制器，用于控制电堆阳极模拟器内部的氢气消耗；

所述喷水器、加热器、水泵连接形成一连通回路，所述回路中储存有液态水；所述液态水经所述水泵循环且经所述加热器加热后，通过所述喷水器对所述电堆阳极模拟器内部的氢气进行加湿；

所述温度传感器用于测量所述液态水的温度。

8.根据权利要求7所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述流阻网的网格角度可调，以模拟不同功率等级电堆的流阻。

9.根据权利要求7所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述上位机包括一控制器，所述控制器与所述氢进电磁阀、调压模块、氢循环模块、排氢阀、喷水器、质量流量控制器、加热器、水泵通信连接，对其进行参数设置和/或下发控制指令。

10.根据权利要求9所述的一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，其特征在于，所述控制器与所述传感器单元、温度传感器连接，用于采集各传感器的数据；所述控制器根据所述各传感器的数据验证控制策略。

技术总结
本发明涉及一种燃料电池发动机氢气子系统控制策略测试验证装置，包括氢气控制单元，通过管路连接至电堆阳极模拟器，所述电堆阳极模拟器的出口处设置有一排氢阀；传感器单元，设置在所述管路上，上位机，用于根据目标工况制定控制策略；根据所述控制策略设置所述电堆阳极模拟器的参数及控制所述氢气控制单元；根据所述传感器模块的数据验证所述控制策略。克服了采用真实的燃料电池发动机对控制策略进行验证时，容易因控制策略的不完善，导致被控对象失控，进而引起不可逆的伤害等诸多风险。

技术研发人员：袁浩;丁亚儒;伍媛媛;陆迫元;
受保护的技术使用者：上海汉翱新能源科技有限公司;
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022.04.19