本申请涉及高海拔测试技术领域,公开了一种模拟空压机高海拔测试装置及其测试方法,包括:测试系统,包括风机,用于模拟不同海拔条件下的空气压力和流量,并将模拟环境空气输送至待测空压机;热管理系统,包括主循环水泵、膨胀水箱和辅助循环水泵,用于调节进入空压机的空气温度,确保空压机在设定的温度范围内工作;采集控制系统,包括空气流量计,用于实时采集空压机测试过程中的气流流量、温度和压力数据,并将数据传输至主控机进行分析和处理。通过该装置模拟空压机在高海拔条件下的工作环境,不需要依赖昂贵且耗时的传统环境舱测试方法,能够在短时间内完成不同海拔的空气压力和温度条件下的空压机性能测试。
背景技术
氢燃料电池系统是一种高效的能量转换装置。通过直接将氢气和氧气进行电化学反应,转化为电能,避免了热能损失,提高了能源利用率,同时还具有零排放、低噪音等优点。
氢燃料电池系统由电堆、供气系统、热管理系统和控制系统组成。其中供气系统包括氢气系统和空气系统。系统氢气由储氢瓶通过氢气系统供给到电堆内部,氧气来自空气,通过空气系统将大气环境中的空气供给到电堆内部。空压机作为空气系统的关键零部件,将大气压缩到合适压力,并以合适流量送入电堆,是燃料电池系统中不可或缺的装置。
由于使用燃料电池系统作为动力装置的车辆处于动态运行的过程中,车辆所处环境随时都会发生变化,其中海拔的变化会使大气中氧气的含量发生巨大变化,严重影响燃料电池系统的性能,这就需要空压机有更强的能力将更多大气输送致电堆内部参与反应,如何高效低成本得到空压机在不同海拔下的性能map图便至关重要。针对测试空压机高海拔性能,较常用的方法是在环境舱内进行测试,通过改变环境仓内的压力和温度,从而模拟空压机在不同海拔下的工作,但环境仓测试价格昂贵且达到目标温度压力需要很长时间,需对空压机高海拔测试进行改进。
中国专利CN117489579A公开了一种模拟高海拔低气压工况的燃料电池空压机测试及控制方法,该方案是通过真空泵对测试回路抽取一定真空,利用稳压箱稳定系统压力,从而达到模拟高海拔低气压环境,进而测试空压机性能,该发明结构中为设计热管理系统,无法对空压机进行散热管理,可能对空压机进行损伤;测试系统无数据采集功能,无法对所测试的空压机进行全面有效的分析;控制方案中没有涉及故障诊断方案,测试过程中系统出现故障若未及时发现,可能造成较大的损失和后果。
实现思路