概述:
随着全球对能源需求的增长,及人们对环境要求的提高,各个国家对燃料电池的研究和开发日益增多。但随燃料电池研究的深入,其性能测试方面的要求日益增多。所以,我公司结合目前燃料电池对测试方面的需要,开发了FCS1250燃料电池测试系统。该系统包括了配气单元、加湿单元、信号检测单元、电子负载单元、安全自动连锁保护单元、输入输出接口单元、测试控制软件。它是一个综合的测试系统。
单元详解:
一、
配气单元
本单元为燃料电池的施主单元——供给单元,其作用为分别给电池两极按需求定向自动调节供应氢和空气(氧),以上供应需停止时,自动控制供氮作为安全气堵,当以上供应恢复时则氮气自动退出,配气机构环节中各类组件采用复合集成化设计方式,追求减少漏点及缩小体积、配合氢氧分室设计,达到主动安全防爆目的。此外该单元中还另设有被动安全设施,如采用高灵敏传感器作可燃气体检测、软件作气/电转换失控故障智能研判,硬件作机电气一体化故障连锁防范,与安全连锁单元形成基层级及管理级的两级安全互动联锁。
二、
加湿单元
该单元为配气单元的辅助单元,为保证氢定向穿过燃料电池内部质子交换膜及保证氧化还原反应完全彻底(氢气充分燃烧),它是通入水以加热方式成为雾化蒸汽,以采集露点控制流量的方式注入燃料电池两极及配气单元中,以优化该化学反应,使其产生高效率电能(效率可达70%以上)。
三、
信号检测单元
该单元执行对若干个单体燃料电池的电压信号及温度信号的检测,由DSP执行对信号的检测及传输,并完成若干算法及数据补偿。
四、
电子负载单元
本单元为燃料电池的受主单元——即电能产出单元,作为燃料电池可控负载,能模拟各种不同用电设备对燃料电池各项电参数进行检测及控制,我司设计功率较大,(电流可达1000A,电压可达400V)所以能满足不同燃料电池的研制和生产要求,该电子负载采用高智能化IP和新电路拓扑、现代电力电子器件、因而精度等级高,可对燃料电池做定量微观分析,其冷却方式为水冷方式。
五、
安全自动连锁保护单元
该单元重要辅助单元,设计本单元的目的是为了在燃料电池工作过程中保证人身、运行、设备的安全,当系统发生异常时,本连锁各执行机构能按规定的程序实现紧急操作及切换,直至紧急停机,单元专门对氢回路独立设置双通道故障检出元件,与系统中软件智能故障研判形成三重保护,其执行机构亦为独立设置。
六、
输入输出接口单元
该单元为工业计算机的一级数据融合中心,它将前几个单元的各类传感器信号,温度、流量、压力、电压、电流信号及开关量信号转化为隔离标准检测信号,实现多参数高速检测与信息融合,与工业控制计算机组成智能检测控制系统并向下发布主机指令,此单元集中各回路点近百个,数据高速处理,各单元数据传输根据级别优先排序,为计算机二级决策层减轻负担,使其腾出大量时空优化人机界面及设计庞大数据库,以综观整个系统全局。
七、 测试控制软件
运行于WINNT平台,由开发系统,运行系统,工程管理器和信息窗口组态而成。开发系统用于各单元设备配置、各画面组合、报警配置、数据库服务器和报警服务器配置。前级单元插入的控件可与之交换数据。运行系统根据上述配置自动采集前场设备信息、响应命令和发布控制命令,对传输上来的各单元数据进行报警判别,并将采集的数据送于数据库服务器中。
产品特点:
1、
采用独立区块设计方式,整机系统采用立式架装,节省占地面积、归一化系统,又方便用户自选区块、自成体系。
2、
目前国内燃料电池研发技术中心及研发生产单位由条件所限,购置的燃料电池检测
设备机型较杂,为不同厂家分体设备合成,因而产品性能及使用效果不尽理想,条件较好的科研机构即便在国外整机进口,其组成整机的各单元不是一个国家或一家公司所产,整机价格昂贵,由于数据离散性较大,很难全方位以燃料电池为对象采用状态空间分析法、对燃料电池信息和数据多元化进行智能研判分析、综合处理。 |