CN107512191B - 一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置，包括氢气瓶，所述氢气瓶的输出端通过进气管与氢燃料电池堆连接，所述氢燃料电池堆的输出端通过电源开关与DC/DC转换模块连接，所述DC/DC转换模块的输出端与电机控制器连接，所述电机控制器的输出端与驱动电机连接，所述驱动电机的第一输出端通过左驱动轴与左驱动轮连接，所述驱动电机的第二输出端通过右驱动轴与右驱动轮连接；还包括点火开关和加速踏板开关及位置传感器；所述点火开关一端与所述DC/DC转换模块的输出端连接，另一端通过挡位开关与所述电机控制器连接；所述加速踏板开关及位置传感器的信号输出端与所述电机控制器的信号输入端连接。本装置非常方便调试、检测，且安全、经济、环保。

Description

一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置
技术领域
本发明涉及一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置。
背景技术
目前，氢燃料电池电动汽车还处于研发阶段，技术资料欠缺，对其进行实验的设备的开发具有一定的难度，无法得到广泛应用。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置，包括氢气瓶，所述氢气瓶的输出端通过进气管与氢燃料电池堆连接，所述氢燃料电池堆的输出端通过电源开关与DC/DC转换模块连接，所述DC/DC转换模块的输出端与电机控制器连接，所述电机控制器的输出端与驱动电机连接，所述驱动电机的第一输出端通过左驱动轴与左驱动轮连接，所述驱动电机的第二输出端通过右驱动轴与右驱动轮连接；还包括点火开关和加速踏板开关及位置传感器；所述点火开关一端与所述DC/DC转换模块的输出端连接，另一端通过挡位开关与所述电机控制器连接；所述加速踏板开关及位置传感器的信号输出端与所述电机控制器的信号输入端连接。
进一步的，所述氢燃料电池堆的外侧还设置有用于给所述氢燃料电池堆进行冷却降温的冷却风扇电机，所述冷却风扇电机的控制输入端与所述DC/DC转换模块的输出端连接。
进一步的，所述氢气瓶的输出端设置有减压阀，所述氢燃料电池堆上设置有排气管，所述排气管上设置有手动排气阀。
进一步的，所述进气管上设置有气压表，所述氢燃料电池堆的输出端设置有电堆电压表，所述DC/DC转换模块的输出端设置有DC/DC输出电压表。
本发明的有益效果：本实验装置根据氢燃料电池电动汽车的基本工作原理，将氢燃料电池电动汽车的所有主要部件集成在一个平台上，能直观显示氢燃料电池电动汽车的工作过程及各参数值，以此电路为基础开发的实验装置可进行故障设置、实时检测，并可遥控远程操作，本装置非常方便调试、检测，且安全、经济、环保。
附图说明
图1本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
图1所示，涉及一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置，包括氢气瓶1，所述氢气瓶1的输出端通过进气管3与氢燃料电池堆5连接，所述氢燃料电池堆5的输出端通过电源开关10与DC/DC转换模块11连接，所述DC/DC转换模块11的输出端与电机控制器14连接，所述电机控制器14的输出端与驱动电机19连接，所述驱动电机19的第一输出端通过左驱动轴18与左驱动轮17连接，所述驱动电机19的第二输出端通过右驱动轴20与右驱动轮21连接；还包括点火开关13和加速踏板开关及位置传感器15；所述点火开关13一端与所述DC/DC转换模块11的输出端连接，另一端通过挡位开关16与所述电机控制器14连接；所述加速踏板开关及位置传感器15的信号输出端与所述电机控制器14的信号输入端连接。
其中，所述氢燃料电池堆15的外侧还设置有用于给所述氢燃料电池堆15进行冷却降温的冷却风扇电机6，所述冷却风扇电机6的控制输入端与所述DC/DC转换模块11的输出端连接。
其中，所述氢气瓶1的输出端设置有减压阀2，所述氢燃料电池堆5上设置有排气管7，所述排气管7上设置有手动排气阀9。
其中，所述进气管3上设置有气压表4，所述氢燃料电池堆5的输出端设置有电堆电压表8，所述DC/DC转换模块11的输出端设置有DC/DC输出电压表12。
上述装置中各主要部件的作用如下：
氢气瓶1：内装压缩氢气，为氢燃料电池堆提供能源。
减压阀2：为氢气瓶开启开关，并能将工作压力调节到合适值。
气压表4、显示氢燃料电池堆的工作压力值。
氢燃料电池堆5：将化学能转变为电能输出。其输出电压设计值为12V，设计功率按驱动电机功率确定。
冷却风扇电机6：给氢燃料电池堆散热，以维持其正常的工作温度。
手动排气阀9：将氢燃料电池堆化学反应的产物水以气体方式排出。
DC/DC转换模块11：将氢燃料电池堆5的输出电压转换成稳定的12V直流电。
电机控制器14：接收并处理各种外部输入信号，按照预定程序控制电机的转速及方向。
加速踏板开关及位置传感器15：给控制器提供是否踩加速踏板及踩的程度信号。
挡位开关16：给控制器提供挡位信息。
11、驱动电机19：为同步三相交流电动机，由电机控制器16控制，通过控制相序与频率来控制电机的方向及转速大小。
本发明工作原理及工作过程如下：
1)、开启减压阀2，并将工作气压调节到合适值。
2)、电源开关10闭合，DC/DC转换模块输出稳定的12V直流电，冷却风扇电机6工作，给氢燃料电池堆散热；同时开启手动排气阀9排气。
3)、点火开关13闭合，将挡位开关16接通D挡位，踩加速踏板开关及位置传感器17，驱动电机19正向转动，踩加速踏板行程越大，驱动电机19转速越快；同理，将挡位开关16接通R挡位，踩加速踏板开关及位置传感器17，驱动电机19反向转动，踩加速踏板行程越大，驱动电机19转速也越快；如将挡位开关16接通N挡位，驱动电机19不工作。
4)、电堆电压8、DC/DC输出电压表12显示相应的电压值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于氢燃料电池电动汽车的实验装置的工作方法，所述用于氢燃料电池电动汽车的实验装置包括氢气瓶，所述氢气瓶的输出端通过进气管与氢燃料电池堆连接，所述氢燃料电池堆的输出端通过电源开关与DC/DC转换模块连接，所述DC/DC转换模块的输出端与电机控制器连接，所述电机控制器的输出端与驱动电机连接，所述驱动电机的第一输出端通过左驱动轴与左驱动轮连接，所述驱动电机的第二输出端通过右驱动轴与右驱动轮连接；还包括点火开关和加速踏板开关及位置传感器；所述点火开关一端与所述DC/DC转换模块的输出端连接，另一端通过挡位开关与所述电机控制器连接；所述加速踏板开关及位置传感器的信号输出端与所述电机控制器的信号输入端连接；
其中，所述氢燃料电池堆的外侧还设置有用于给所述氢燃料电池堆进行冷却降温的冷却风扇电机，所述冷却风扇电机的控制输入端与所述DC/DC转换模块的输出端连接；
其中，所述氢气瓶的输出端设置有减压阀，所述氢燃料电池堆上设置有排气管，所述排气管上设置有手动排气阀；其中，所述进气管上设置有气压表，所述氢燃料电池堆的输出端设置有电堆电压表，所述DC/DC转换模块的输出端设置有DC/DC输出电压表；
上述装置中各主要部件的作用如下：
氢气瓶：内装压缩氢气，为氢燃料电池堆提供能源；
减压阀：为氢气瓶开启开关，并能将工作压力调节到合适值；
气压表、显示氢燃料电池堆的工作压力值；
氢燃料电池堆：将化学能转变为电能输出；其输出电压设计值为12V，设计功率按驱动电机功率确定；
冷却风扇电机：给氢燃料电池堆散热，以维持其正常的工作温度；
手动排气阀：将氢燃料电池堆化学反应的产物水以气体方式排出；
DC/DC转换模块：将氢燃料电池堆的输出电压转换成稳定的12V直流电；
电机控制器：接收并处理各种外部输入信号，按照预定程序控制电机的转速及方向；
加速踏板开关及位置传感器：给控制器提供是否踩加速踏板及踩的程度信号；
挡位开关：给控制器提供挡位信息；
驱动电机；为同步三相交流电动机，由电机控制器控制，通过控制相序与频率来控制电机的方向及转速大小；
其特征在于，工作过程如下：
1)、开启减压阀，并将工作气压调节到合适值；
2)、电源开关闭合，DC/DC转换模块输出稳定的12V直流电，冷却风扇电机工作，给氢燃料电池堆散热；同时开启手动排气阀排气；
3)、点火开关闭合，将挡位开关接通D挡位，踩加速踏板开关及位置传感器，驱动电机正向转动，踩加速踏板行程越大，驱动电机转速越快；同理，将挡位开关接通R挡位，踩加速踏板开关及位置传感器，驱动电机反向转动，踩加速踏板行程越大，驱动电机转速也越快；当将挡位开关接通N挡位，驱动电机不工作；
4)、电堆电压、DC/DC输出电压表显示相应的电压值；
实验装置根据氢燃料电池电动汽车的基本工作原理，将氢燃料电池电动汽车的所有主要部件集成在一个平台上，能直观显示氢燃料电池电动汽车的工作过程及各参数值，以此电路为基础开发的实验装置可进行故障设置、实时检测，并可遥控远程操作。
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