一种氢燃料电池测试能量管理系统及其控制方法与流程
本发明涉及燃料电池测试，具体涉及一种氢燃料电池测试能量管理系统及其控制方法。
背景技术：
1、由于氢能的快速发展，氢燃料电池测试设备发展迅速，越来越多的氢燃料电池测试实验室采购大量测试设备以满足研究、生产的需要。每台测试设备都需要配备一台电子负载以消耗氢燃料电池测试过程产生的电能，如果为每测试设备配备一台电子负载装置必然会造成设备的过度冗余和浪费，而且设备投资耗费过大导致许多测试开发项目启动门槛太高，十分不利于氢燃料电池测试实验技术的发展与管理。
2、因此，本申请提出一种氢燃料电池测试能量管理系统及其控制方法，以满足研究和生产的需要。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种氢燃料电池测试能量管理系统及其控制方法，旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。
2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
3、一种氢燃料电池测试能量管理系统，包括依次连接的氢燃料电池测试设备、多路调压装置、电子负载装置，其中，多路调压装置并联连接有测试台辅助设备，电子负载装置连接有储能电池和功率传感器，测试台辅助设备分别连接储能电池和电子负载装置，多路调压装置、电子负载装置连接有能量管理控制器，能量管理控制器分别连接测试台辅助设备、储能电池和功率传感器；氢燃料电池测试设备设有至少一台氢燃料电池测试台。
4、在上述技术方案的基础上，氢燃料电池测试台包括氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n，n为正整数，氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n型号规格不相同。
5、在上述技术方案的基础上，储能电池为锂电池或铅酸电池。
6、在上述技术方案的基础上，测试台辅助设备包括测试设备用空气供给装置、热平衡管理装置、增湿平衡控制装置、液位监测与自动补水装置、可燃气体与有毒气体泄漏监测报警装置、视频监控装置。
7、在上述技术方案的基础上，多路调压装置为多路升压dc/dc转换器，用于将不同型号规格的氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n进行多路电压转换同一平台电压。
8、在上述技术方案的基础上，该方法包括以下步骤：
9、s1、根据测试目标，预先确定氢燃料电池测试设备以及对应测试台辅助设备的数量和型号参数，设定测试设备加减载计划曲线，进入下一步；
10、s2、将所需的测试设备加减载计划曲线及测试目标参数输入综合测试台上位机，综合测试台上位机将测试设备加减载计划曲线发送给能量管理控制器，进入下一步；
11、s3、能量管理控制器对测试设备加减载计划曲线进行加权平均处理，并得出期望目标功率和对应时刻表，以及计算出电子负载装置加减载计划曲线，进入下一步；
12、s4、能量管理控制器接收功率传感器反馈，实时调节电子负载装置直至功率传感器与期望目标功率一致，进入下一步；
13、s5、执行电子负载装置加减载计划曲线并采集每一次加减载过程前电子负载装置的功率p1以及每一次加减载过程后前电子负载装置的p2值，判断加减载变化率δp是否满足设定值a范围，，如果满足，则按照电子负载装置加减载计划曲线继续加减载，进入步骤s7；如果不满足，进入下一步；
14、s6、更改下一次加减载过程前电子负载装置的功率p2值为p1等同功率值，并采集该加减载过程前电子负载装置的功率p2以及加减载过程后电子负载装置的功率p3，判断加减载变化率δp是否满足设定值a范围，，如果满足，则按照电子负载装置加减载计划曲线继续加减载；
15、s7、重复上述步骤s5和s6直至加减载变化率满足设定值a，并按照电子负载装置加减载计划曲线完成全部加减载操作。
16、s8、结束。
17、在上述技术方案的基础上，测试设备加减载计划曲线包括氢燃料电池测试设备加减载计划曲线、辅助设备功率消耗计划曲线、储能电池充放电计划曲线。
18、在上述技术方案的基础上，测试台辅助设备根据测试设备加减载计划曲线相应调整功率消耗曲线并发送至能量管理控制器。
19、在上述技术方案的基础上，步骤s6中更改下一次加减载过程前电子负载装置的功率p2为p1，p2和p1的功率差值由储能电池提供。
20、与现有技术相比，本发明的优点在于：
21、（1）本发明中的一种氢燃料电池测试能量管理系统与现有技术相比，能够控制电子负载装置和储能电池快速响应氢燃料电池测试设备、测试台辅助设备的需求变化，迅速匹配当前整个测试环境条件下的请求功率，实现对氢燃料电池测试设备请求功率的快速跟随，能够对实验室内各测试平台的燃料电池能量进行动态管理，且能在不同工况下执行不同的控制策略，同时也能防止电子负载装置非常频繁且迅速地变化，避免对大型电子负载装置的过度依赖，节省了设备成本，有利于提高氢燃料电池测试实验室设备管理水平以及提升测试工作的安全性。
22、（2）本发明中的一种氢燃料电池测试能量管理系统的控制方法，可以快速地满足测试过程中的功率请求，实现对能量的动态管理和适应不同的工况。
技术特征：
1.一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：包括依次连接的氢燃料电池测试设备、多路调压装置、电子负载装置，其中，多路调压装置并联连接有测试台辅助设备，电子负载装置连接有储能电池和功率传感器，测试台辅助设备分别连接储能电池和电子负载装置，多路调压装置、电子负载装置连接有能量管理控制器，能量管理控制器分别连接测试台辅助设备、储能电池和功率传感器；氢燃料电池测试设备设有至少一台氢燃料电池测试台。
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述氢燃料电池测试台包括氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n，n为正整数，氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n的型号规格不相同。
3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述储能电池为锂电池或铅酸电池。
4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述测试台辅助设备包括测试设备用空气供给装置、热平衡管理装置、增湿平衡控制装置、液位监测与自动补水装置、可燃气体与有毒气体泄漏监测报警装置、视频监控装置。
5.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述多路调压装置为多路升压dc/dc转换器，用于将不同型号规格的氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n进行多路电压转换同一平台电压。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述测试设备加减载计划曲线包括氢燃料电池测试设备加减载计划曲线、辅助设备功率消耗计划曲线、储能电池充放电计划曲线。
8.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述测试台辅助设备根据测试设备加减载计划曲线相应调整功率消耗曲线并发送至能量管理控制器。
9.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池测试能量管理系统，其特征在于：所述步骤s6中更改下一次加减载过程前电子负载装置的功率p2为p1，p2和p1的功率差值由储能电池提供。
技术总结
本发明公开了一种氢燃料电池测试能量管理系统及其控制方法，涉及燃料电池测试技术领域，包括依次连接的氢燃料电池测试设备、多路调压装置、电子负载装置，其中，多路调压装置并联连接有测试台辅助设备，电子负载装置连接有储能电池和功率传感器，测试台辅助设备分别连接储能电池和电子负载装置，多路调压装置、电子负载装置连接有能量管理控制器，能量管理控制器分别连接测试台辅助设备、储能电池和功率传感器；氢燃料电池测试设备设有氢燃料电池测试台1、氢燃料电池测试台2、氢燃料电池测试台3、...、氢燃料电池测试台n，n为正整数，本申请中的技术方案可以快速地满足测试过程中的功率请求，实现对能量的动态管理和适应不同的工况。
技术研发人员：全欢,全琎,全书海
受保护的技术使用者：武汉海亿新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23