HIL背景

HIL測(cè)試系統(tǒng)旨在搭建燃料電池控制器（含CVM）相關(guān)的外圍環(huán)境，包括傳感器模擬、執(zhí)行器模擬、燃料電池總壓、總電流、燃料電池單體模擬、其他通訊節(jié)點(diǎn)模擬等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的硬件功能、軟件策略和功能、故障診斷功能等進(jìn)行測(cè)試，以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

HIL硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)框架

如下圖所示，HIL測(cè)試解決方案的基本架構(gòu)，測(cè)試臺(tái)架采用機(jī)柜化結(jié)構(gòu)，機(jī)柜的主要部件包括：電源控制及分配箱、控制負(fù)載、程控電源、高壓電源、低壓故障注入箱、信號(hào)調(diào)理箱、高壓模擬及故障注入箱、NI實(shí)時(shí)處理器及資源板卡、診斷測(cè)試及總線監(jiān)測(cè)工具。主要軟件包括：測(cè)試管理軟件Veristand、自動(dòng)化測(cè)試軟件TeatZealot、低壓故障注入軟件等。

  燃料電池系統(tǒng)模型

    燃料電池系統(tǒng)模型為自主開發(fā)模型，模型采用經(jīng)驗(yàn)和機(jī)理相結(jié)合的形式建立，基于MATLAB/Simulink完全開放，保證運(yùn)行實(shí)時(shí)性，主要模型架構(gòu)如下圖所示，包括電堆、空氣子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)、熱管理子系統(tǒng)。該模型能夠仿真實(shí)際燃料電池系統(tǒng)中氣體壓力、溫度、膜水含量、溫度等特性，可用于燃料電池系統(tǒng)控制策略開發(fā)。

  HIL特點(diǎn)

u  采用經(jīng)驗(yàn)和機(jī)理相結(jié)合的方式建立模型，為保證其運(yùn)行實(shí)時(shí)性，整體解算步長(zhǎng)≤1ms，包括電堆、空氣子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)、熱管理子系統(tǒng)。

u  能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算氫氣的消耗量，并仿真工作過程中氫氣回路各部件間的流量、壓力和溫度變化過程;

u  能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算管路中的氣體壓力、溫度、濕度和流量，以及各氣體的分壓和占比

u  能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算冷卻液管路中不同位置的冷卻液溫度

  測(cè)試功能

u  控制器上下電功能測(cè)試

u  開關(guān)機(jī)過程測(cè)試

u  緊急停機(jī)功能測(cè)試

u  待機(jī)功能測(cè)試

u  空氣/氫氣系統(tǒng)控制測(cè)試

u  熱管理系統(tǒng)控制測(cè)試

u  故障狀態(tài)測(cè)試及診斷

u  Cell單體模擬CVM測(cè)試

設(shè)備具有穩(wěn)定性好，兼容性好，控制精度高，故障率低，使用壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，安全性高等優(yōu)勢(shì)，并達(dá)到國內(nèi)外同行業(yè)先進(jìn)水平。