[发明专利]一种多层多网络燃料电池汽车动力系统测试平台

说明书

本发明公开一种多层多网络燃料电池汽车动力系统测试平台，该平台包括燃料电池汽车动力系统、测功系统、操作台和云端测试平台，各系统及设备通过多层多网络控制架构组网控制。最顶层控制网络为互联网网络，中枢层控制网络为动力总成CAN总线网络，最底层有两个独立网络，一路为燃料电池CAN总线网络，另一路为测功CAN总线网络；各个系统通信网络独立，网络云平台、燃料电池发电系统、动力总成、测功系统网络互不干扰，但是又能信息交互，极大还原了整车真实环境，又能满足测试的需求。

技术领域

本发明属于控制系统领域，特别是涉及一种多层多网络控制架构的燃料电池汽车动力系统测试平台。

背景技术

能源问题已成为我国经济社会发展的重要制约因素，事关经济安全和国家安全，发展新型能源已经刻不容缓。氢能是未来最有发展前景的新型能源之一。以多种方式制备的氢气，通过燃料电池直接转变为电力，可以用于汽车、火车等交通工具，实现终端污染物零排放。汽车工业在推动国家经济发展和保障国家能源安全方面具有重要作用，各国政府都对汽车节能与新能源技术发展给予了高度的重视。燃料电池具有低噪音、无污染、零排放和能量转换效率高等优点，特别适合做电动汽车的动力能源。各国政府、企业和科研机构都着重致力于研究燃料电池电动汽车，而燃料电池汽车动力系统作为燃料电池汽车的心脏，目前处于新的突破前期，正在成为全球新的研发热点。

从现有研究成果来看，国内外对燃料电池、对燃料电池汽车的研究已经进行了大量细致的工作，取得了许多具有指导意义的研究成果，并且成功进行了商业化示范运行。但燃料电池汽车在我国、甚至在全球范围还属于早期发展阶段。燃料电池动力系统的寿命、可靠性、环境适应性还有很大的提升空间，我国政府也正在这方面持续加大科研经费的投入力度。

为了提高燃料电池动力系统运行的可靠性、稳定性、使用寿命，提高运行性能，发展燃料电池动力系统测试平台研究是很有必要的。燃料电池动力系统测试平台为提高燃料电池汽车动力系统性能提供了重要研发、测试的工具和环境，有助于推动燃料电池产业化进程。

目前已有的燃料电池动力系统测试平台都是将测试平台设备直接接入到被测动力系统的控制网络中，如测功机等设备都是与动力系统共用一个通信网络，而在燃料电池汽车实际运行环境中是不存在测功机这个通信节点的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层多网络、且各互不干扰、又能信息交互的燃料电池汽车动力系统测试平台。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种多层多网络燃料电池汽车动力系统测试平台，其特征在于，包括：燃料电池汽车动力系统、测功系统、操作台和云端测试平台，各系统及设备通过多层多网络控制架构组网控制。

燃料电池汽车动力系统包括燃料电池发电系统、燃料电池保护装置、燃料电池输出控制装置、电机控制器、汽车电机、蓄电池组及BMS；所述燃料电池保护装置、燃料电池输出控制装置、电机控制器依次连接在所述燃料电池发电系统与所述汽车电机之间，所述蓄电池组及BMS连接在所述燃料电池输出控制装置的输出端；所述燃料电池发电系统包括：电堆，FC巡检子系统和FC支撑子系统。

测功系统包括测功机控制仪、联轴器、力矩转速仪、交流异步电机、变频器、耗能装置；所述异步电机通过联轴器与所述汽车电机连接，所述扭矩转速仪与所述联轴器连接，用来采集所述异步电机轴上传递的扭矩，所述测功控制仪与所述扭矩转速仪连接，所述变频器连接在所述异步电机上并受控于所述测功机控制仪，所述耗能装置与所述变频器连接。

操作台包括工控机，与工控机连接的信号滤波器、操作显示器、各类监控表头、油门踏板、刹车踏板、测功机控制仪；

最顶层控制网络为互联网网络，控制中心为云端测试平台的服务器，对被测动力系统进行大数据挖掘与分析，并联接手机、笔记本、电脑终端设备进行人机交互；