一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置，包括工控机数据处理及显示装置及其监控软件、模拟工况处理装置、数据采集装置和数据通讯装置，工控机数据处理及显示装置与模拟工况处理装置通过以太网相连，模拟工况处理装置与数据采集装置和数据通讯装置通过PXI总线相连，数据采集装置通过信号线与燃料电池发电系统的传感器相连，数据通讯装置通过数据线与燃料电池发电系统和负载控制器相连，实施对燃料电池发电系统和负载控制系统的监控。装置适用于燃料电池发电系统的状态监测、性能测试、可靠性测试或寿命测试，可以实现燃料电池各种运行工况的设定和模拟，具有实时性好，软件开发简单和维护方便的特点。可提高测试能力，降低测试和验证的成本。
1.一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置，包括工控机数据处理及显示装置及其监控软件、模拟工况处理装置、数据采集装置和数据通讯装置，其特征是所述工控机数据处理及显示装置是工控机，工控机数据处理及显示装置上设有以太网接口，所述模拟工况处理装置为具有PXI总线的控制器，模拟工况处理装置上设有以太网接口和PXI总线接口I和PXI总线接口II，所述数据采集装置由NI的PXI-6224采集卡、SCB-68接口板及SHC68-68-EPM屏蔽电缆连接组成；数据采集装置上设有PXI总线接口和信号接口，所述数据通讯装置是NI的PXI-8461/2CAN接口卡，数据通讯装置上设有PXI总线接口和通讯接口I和通讯接口II；工控机数据处理及显示装置与模拟工况处理装置通过以太网接口相连，模拟工况处理装置的PXI总线接口I与数据采集装置PXI总线接口通过PXI总线相连，模拟工况处理装置的PXI总线接口II与数据通讯装置的PXI总线接口通过PXI总线相连，数据采集装置的信号接口通过信号线与燃料电池发电系统的传感器相连，数据通讯装置的通讯接口I通过数据线与燃料电池发电系统的通讯接口相连，数据通讯装置的通讯接口II通过数据线与负载控制器的通讯接口相连，模拟工况处理装置安装有实时操作系统，运行燃料电池发电系统模拟工况控制程序，模拟工况控制程序包括：进行是手动控制还是自动控制的判断，确定后分别运行手动控制程序和自动控制程序，手动控制程序包括通过工控机数据处理及显示装置手动输入控制命令，通过模拟工况控制装置和数据通讯装置控制燃料电池发电系统和负载控制器；自动控制程序包括将预先设定的各种模拟工况置于工控机数据处理及显示装置，然后通过以太网将选定的预先设定的工况下载到模拟工况处理装置中，模拟工况处理装置根据下载的工况程序控制燃料电池发电系统和负载控制器。
2.根据权利要求1所述一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置，其特征是所述模拟工况处理装置是NI的PXI控制器PXI-8106。
一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置
技术领域
[0001] 本发明涉及燃料电池技术，特别涉及燃料电池发电系统的测试技术。
背景技术
[0002] 随着能源的进一步危机和环境的进一步恶化，燃料电池发电技术越来越受到各国政府、高校、科研院所及各大中型企业所重视，燃料电池发电系统逐渐被应用在车辆、潜艇、家用电站、UPS电源等场合。需要模拟燃料电池发电系统的实际工况对其性能、寿命和可靠性等指标进行测试，工况设置简洁方便、实时性好且开发简单是燃料电池发电系统监测与模拟工况控制装置的重要指标。
[0003] 目前常用的燃料电池发电系统模拟工况测试装置采用工控机和PLC，工控机与PLC之间采用RS232或RS485通讯，PLC控制并监测燃料电池发电系统和负载控制装置，该装置的主要缺点是工控机与PLC间通讯速率较慢，且通过PLC编写复杂监控程序难度较大，周期较长，同时PLC通讯接口较为单一，通常为RS232或RS485接口。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种工况设置简洁方便、实时性好且开发简单是燃料电池发电系统模拟工况测试装置。
[0005] 本发明的技术方案是：一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置，包括工控机数据处理及显示装置及其监控软件、模拟工况处理装置、数据采集装置和数据通讯装置，其特征是所述工控机数据处理及显示装置是工控机，工控机数据处理及显示装置上设有以太网接口，所述模拟工况处理装置为具有PXI总线的控制器，模拟工况处理装置上设有以太网接口和PXI总线接口I和PXI总线接口II，所述数据采集装置由NI的PXI-6224采集卡、SCB-68接口板及SHC68-68-EPM屏蔽电缆连接组成；数据采集装置上设有PXI总线接口和信号接口，所述数据通讯装置是NI的PXI-8461/2 CAN接口卡，数据通讯装置上设有PXI总线接口和通讯接口I和通讯接口II；工控机数据处理及显示装置与模拟工况处理装置通过以太网接口相连，模拟工况处理装置的PXI总线接口I与数据采集装置PXI总线接口通过PXI总线相连，模拟工况处理装置的PXI总线接口II与数据通讯装置的PXI总线接口通过PXI总线相连，数据采集装置的信号接口通过信号线与燃料电池发电系统的传感器相连，数据通讯装置的通讯接口I通过数据线与燃料电池发电系统的通讯接口相连，数据通讯装置的通讯接口II通过数据线与负载控制器的通讯接口相连，模拟工况处理装置安装有实时操作系统，运行燃料电池发电系统模拟工况控制程序，模拟工况控制程序包括：进行是手动控制还是自动控制的判断，确定后分别运行手动控制程序和自动控制程序，手动控制程序包括通过工控机数据处理及显示装置手动输入控制命令，通过模拟工况控制装置和数据通讯装置控制燃料电池发电系统和负载控制器；自动控制程序包括将预先设定的各种模拟工况置于工控机数据处理及显示装置，然后通过以太网将选定的预先设定的工况下载到模拟工况处理装置中，模拟工况处理装置根据下载的工况程序控制燃料电池发电系统和负载控制器。
[0006] 本发明所述一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置，其特征是所述模拟工况处理装置是NI的PXI控制器PXI-8106。
[0007] 本发明具有如下优点：通讯速度快，工控机数据处理及显示装置与模拟工况处理装置间通讯可达10M以上，可以实时对燃料电池发电系统和负载控制装置进行监控；监控软件开发简单且维护方便，NI公司针对NI控制器及相关接口卡开发了一系列软件开发测试程序和开发套件，且NI公司开发的LabVIEW软件开发平台支持图形化编程，给编写复杂控制程序提供了很大方便。
附图说明
[0008] 本发明共有附图3幅，其中
[0009] 图1是本发明的燃料电池发电系统模拟工况测试装置的结构框图。
[0010] 图2是本发明的燃料电池发电系统模拟工况测试装置运行控制程序的流程图。
[0011] 图3是本发明的燃料电池发电系统模拟工况测试装置实施例的结构框图。
具体实施方式
[0012] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0013] 实施例为60kw燃料电池发电系统监测与模拟工况控制装置。工控机数据处理及显示装置选用研华610，模拟工况处理装置选用NI PXI8106控制器，数据采集装置选用NI PXI-6224，数据通讯装置选用NI PXI-8461/2，60kw燃料电池发电系统传感器信号线与NI PXI-6224相连，CAN通讯线与NI PXI-8461/2的CAN口相连，负载控制装置与NI-8461/2的CAN口相连。
[0014] 工控机数据处理及显示装置监控软件采用LabVIEW软件开发平台编写，主要功能为通过模拟工况控制装置监视燃料电池发电系统和负载控制装置的状态，并能够实现手动控制燃料电池发电系统和负载控制装置。模拟工况处理装置的控制程序也是采用LabVIEW软件开发平台编写，并通过以太网接口将控制程序下载到NI PXI8106控制器中，实现对燃料电池发电系统的信号采集以及通过CAN接口实时监测和控制燃料电池发电系统和负载控制装置的运行。
[0015] 实际应用表明，该控制装置可以实现对燃料电池发电系统和负载控制装置的监测和手动控制，并能够根据模拟工况控制燃料电池发电系统和负载控制装置的运行。
