[发明专利]燃料电池汽车热平衡测试评价方法

说明书

本发明实施例提出一种燃料电池汽车热平衡测试评价方法，按照测试需求准备待测燃料电池汽车，在待测燃料电池汽车上安装测试装置，在检测点位置安装温度传感器，预热待测燃料电池汽车，调整待测燃料电池汽车的空调设置；使待测燃料电池汽车在设定工况下运行，记录各检测点数据；当连续预设时间内各检测点的温度变化不超过预设温度，待测燃料电池汽车达到热平衡，设定工况的测试结束；处理各检测点数据，绘制各检测点的温度‑时间曲线和车速‑风速曲线。本发明实施例的测试方法能够对燃料电池汽车的热平衡能力进行充分的测量，极大的方便研发人员的使用，并且测试结果真实有效。

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车领域，尤其涉及一种燃料电池汽车热平衡测试评价方法。

背景技术

现阶段我国燃料电池汽车的动力来源主要为两部分，燃料电池和动力电池。由于燃料电池的特殊性，其效率为40％-60％，其剩余的能量都以热量的形式散出，且95％的热量需通过散热器强制散热；第二、对散热的要求较高，一般整车上的热源冷却系统需要3-5路进行冷却，那么需要根据不同的温度要求，涉及不同的冷却结构；第三、空间布置有限，特别是针对乘用车来讲，燃料电池系统的结构复杂难以布置；第四、在极限工况下，整车的散热环境恶劣，对系统的热平衡能量要求高。所以有效的评价燃料电池汽车的热平衡能力是促进燃料电池汽车商业化的重要进程，目前国内对于汽车热平衡的测试方法主要针对燃油车和纯电动车，不适用于燃料电池汽车的测试评价。

发明内容

本发明实施例提出一种多工况下对热管理系统的测试评价方法，明确测试工况、测量位置及参数，能够充分的测量出燃料电池汽车在温度、极限工况等条件下对性能的影响，测量评价不同状态下燃料电池汽车的热平衡能力。

一种燃料电池汽车热平衡测试评价方法，包括以下步骤：

按照测试需求准备待测燃料电池汽车，在待测燃料电池汽车上安装测试装置，在检测点位置安装温度传感器，预热待测燃料电池汽车，调整待测燃料电池汽车的空调设置；

使待测燃料电池汽车在设定工况下运行，记录各检测点数据；当连续预设时间内各检测点的温度变化不超过预设温度，待测燃料电池汽车达到热平衡，设定工况的测试结束；

处理各检测点数据，绘制各检测点的温度-时间曲线和车速-风速曲线；

计算燃料电池汽车的热效率，公式如下：

其中，为燃料电池汽车的热效率，n为单体数量，U为电堆输出电压，I为电堆输出电流。

优选的，所述测试需求包括以下条件中的一项或多项：保持车辆出厂时的外形结构和技术参数；机械运动零部件润滑油的粘度应符合制造商的规定；在不同的环境温度下，按照制造商的规定，选择相应的冷却液；车辆应使用符合GB/T 37244要求的燃料；试验前应按汽车使用说明书及有关技术条件的规定和要求对汽车进行技术检查和保养，尤其是节温器、冷却风扇、散热器膨胀阀等；按汽车使用说明书规定的型号、数量更换燃料电池发动机冷却液、去离子水等。

优选的，所述测试装置包括：热电偶、模拟电压、流量传感器、压力传感器、风扇传感器、日光强度传感器、环境压力传感器、环境湿度传感器、转速表或测速仪、多通道数据记录仪和车辆总线数据，采样频率至少为1Hz。

优选的，所述在检测点位置安装温度传感器，根据燃料电池汽车的结构、原理，应选择跟其性能相关的检测点安装温度传感器。

优选的，所述调整待测燃料电池汽车的空调设置包括：将空调循环模式设置为外循环模式，将空调温度调节开关设置为最大冷却模式，将空调风量调节开关设置为最大风量。

优选的，试验过程中空调非故障停止工作，继续进行测试评价。

优选的，所述设定工况包括高速行驶工况、燃料电池堆最大输出功率工况、高速爬坡工况、低速爬坡工况、和城市工况。