图1 燃料电池系统控制器(fcu)功能
燃料电池hil测试系统凯发娱乐登录的解决方案可覆盖如下功能测试:
• 控制器上下电控制逻辑测试
• 喷射阀、压缩机、循环泵、加湿器、风扇控制
• 流量、压力、温度、湿度等传感器信号采集
• 氢气流量/压力闭环控制测试
• 氧气流量/压力闭环控制测试
• 燃料电池输出功率控制
• 燃料电池热管理功能测试
• fcu控制诊断功能及io诊断功能测试
• can通讯收发功能测试
• 控制策略开发验证
图2 燃料电池系统hil测试方案
硬件系统
燃料电池系统控制器hil的硬件系统为目标控制器输入真实的电气信号,同时对控制器和真实负载输出的电气信号进行采集处理。硬件系统的组成包括:
• 电源管理系统
• 基于pxi的实时处理系统
• 数字量/模拟量输入输出板卡
• 温度传感器信号仿真板卡
• 电流输入输出及故障注入板卡
• 喷射阀等驱动信号采集板卡
• 总线信号(can、lin、flexray)板卡
图3 真实负载信号处理逻辑
软件工具
试验软件作为人机交互接口,可实现:工程管理、信号交互、在线监测、故障设置、自动化测试等功能。
故障注入软件可实现硬线故障的配置与激活功能。
自动测试软件用于测试序列的执行,制定测试计划,生成测试报告。
图4 hil测试系统软件配置
模型配置
仿真模型用于配置目标控制器外围的逻辑环境,主要包括:硬线输入/输出接口模型、总线输入/输出接口模型、虚拟驾驶员模型、虚拟控制器模型、燃料电池模型、车辆动力学仿真模型。其中燃料电池模型是本方案核心。
燃料电池系统模型基于热力学、电化学原理搭建,支持参数化配置,电堆模型遵循质量守恒、能量守恒定律。燃料电池系统模型主要组成:
• 阳极供氢气系统:流量,压力,浓度,摩尔分量
• 阴极供氧/空气系统:流量,压力,浓度,摩尔分量
• 加热/冷却系统:加热系统,冷却循环
• 循环系统:吹扫,气体循环,水循环,温度循环
• 电堆模型:分压计算,气体消耗计算,能量转换计算,理论电压计算,极化过程计算,湿度计算