CN112362984A - 一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台及其测试方法，包括温差发电及性能检测单元、监控单元；温差发电及性能检测单元提供温度、流量和压力可调的汽车尾气给热交换器构建热电器件组的温差；监控单元采集各个传感器信号和执行部件的工作状态，与上位机进行信息显示，通过操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元的运行状况，测试在不同条件下热电器件组的伏安特性和发动机的油耗及排放性能，进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对汽车尾气温差发电的性能评价。该平台可进行汽车尾气温度、背压、流量、冷却水温度、冷却水流量对温差发电性能测试，为系统车载兼容性优化提供指导。
Description
技术领域
本发明属于汽车尾气利用领域，具体涉及一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台及其测试方法。
背景技术
通过各种方式提高能量的利用率是应对当今社会能源危机最为有效的途径，进行汽车余热回收利用就是其中之一。一方面，汽车尾气带走了大量的热能，研究表明燃油汽车内燃机中燃料发出的能量约有40％随尾气排入大气，约30％的能量随冷却液带走，另外约5％的能量消耗在摩擦中，真正用于克服行驶阻力与驱动附件做功的能量只占约25％左右；另一方面，汽车尾气随便排放最终会对环境造成不可逆转的污染。因此，通过热电技术回收发动机的排气废热并利用于车载系统可以显著提高其燃料经济性和系统效率。目前国内有较多汽车尾气温差发电相关的应用研究，但对汽车尾气温差发电系统综合性能的检测与车载兼容性评价仍显不足，缺乏可以检测多种因素如尾气温度、背压、流量、冷却水温度、冷却水流量、热交换器内部流场结构等对汽车尾气温差发电系统性能影响的测试平台。开发汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台可以分析各个参数对温差发电性能和发动机油耗的影响，为热交换器、管路、冷却水回路的优化设计提供指导，进而提高温差发电功率和效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，其特征在于：包括温差发电及性能检测单元和监控单元；所述的温差发电及性能检测单元由测功机、发动机、ECU(电子控制单元)、油耗仪、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵和可编程电子负载构成，所述温差发电及性能检测单元的发动机出口与热交换器相连，提供温度、流量和压力可调的汽车发动机尾气给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度，热交换器的出口与调压阀相连进行汽车发动机尾气的背压调节，热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试；
所述的监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成，所述监控单元采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态，并与上位机通信进行各个传感器信号和执行部件的工作状态实时及离线信息显示，通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中测功机、发动机、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况，测试在不同发动机功率、发动机转速、发动机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性以及发动机油耗和排放性能，进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对汽车尾气温差发电系统的总体性能评价。
所述的温差发电及性能检测单元的测功机的输出轴与发动机输出轴相连，发动机的信号端与ECU相连，其油箱内部安置一个油耗仪，发动机的排气出口依次与第一流量传感器、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连，然后与热交换器的入口相连，热交换器的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀相连；热电器件组夹在热交换器和冷却水箱之间；水壶上方与注水阀相连，底部与手阀相连，内部安置一个液位传感器L1；水壶的出口与第二流量传感器相连，然后与散热器的入口相连，散热器的出口与水泵的入口相连，水泵的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连，然后与冷却水箱的入口相连，冷却水箱的出口与第四温度传感器T4相连，然后与水壶的入口相连；热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连。
所述的监控单元的主控制器的第一CAN模块通过第一CAN总线与温差发电及性能检测单元的测功机、ECU、水泵、散热器相连进行通讯；主控制器的第二CAN模块通过第二CAN总线与上位机相连进行通讯；DI模块的信号输入端与温差发电及性能检测单元的第一流量传感器、第二流量传感器、油耗仪和液位传感器L1信号输出端相连；A/D模块的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元的调压阀的信号输出端相连；SCI模块通过RS232总线与可编程电子负载进行通讯；PWM模块与温差发电及性能检测单元的调压阀的PWM信号控制端相连。
所述测功机的型号为上海启策动力EMC900；所述ECU的型号为潍柴612640080460ECU；所述热电器件组的型号为纳米克TEHP1-1264-0.8；所述可编程电子负载的型号为斯康达EL1520。
一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于，具体包括如下测试方案：
a)、测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响；
b)、测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响；
c)、测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响；
d)、测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响；
e)、测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响。
在测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、水泵转速和散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以10％幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节；最后，在每一种调压阀目标开度命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，同时在每一种调压阀目标开度命令下采集此刻发动机的油耗值，通过第一CAN总线与ECU通信获取发动机的排放信息，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该背压条件下热电器件组的最大功率、发动机的油耗值和排放值，以此类推，进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能、发动机油耗和排放性能测试；
在测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节；然后通过上位机以5kW幅度递增依次从小到大设定不同的发动机目标功率命令由主控制器通过第一CAN总线向测功机发送报文进行发动机输出功率调节；最后，在每一种发动机目标功率命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机功率条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机功率条件下的热电器件组性能测试；
在测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的测功机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的发动机转速命令由主控制器通过第一CAN总线向ECU发送报文进行发动机转速调节；最后，在每一种发动机转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机转速下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机转速条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、水泵转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速调节；然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节；最后，在每一种散热器转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试；
在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、散热器转速调节；然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节；最后，在每一种水泵转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
本发明的优点：
可通过测功机调节发动机的转速和转矩使发动机排出不同热量的废热气体，同时，还可以通过控制调压阀和冷却系统改变尾气温度、尾气背压、尾气流量、冷却水温度、冷却水流量，测试不同操作条件下上述因素以及热交换器流场结构、管路、冷却水回路对汽车尾气温差发电系统功率和效率的影响，进而可为热交换器、管路、冷却水回路的优化设计提供指导，有助于评价汽车尾气温差发电系统综合性能，优化汽车尾气温差发电系统与发动机之间的车载兼容性，降低热交换器对发动机原有性能的影响，提高汽车尾气废热回收利用效率。
附图说明
图1是本发明的汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的整体结构原理框图。
图2是测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响的工作流程图。
图3是测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图4是测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图5是测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
图6是测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响的工作流程图。
其中，1-测功机、2-发动机、3-ECU、4-油耗仪、5-第一压力传感器P1、6-第一流量传感器、7-第一温度传感器T1、8-热交换器、9-第二温度传感器T2、10-调压阀、11-热电器件组、12-冷却水箱、13-第三温度传感器T3、14-第四温度传感器T4、15-第二压力传感器P2、16-水壶、17-手阀、18-注水阀、19-液位传感器L1、20-第二流量传感器、21-散热器、22-水泵，23-可编程电子负载，24-上位机，25-主控制器，26-第一CAN模块、27-第二CAN模块、28-DI模块、29-A/D模块、30-SCI模块、31-PWM模块，32-第一CAN总线、33-第二CAN总线，34-RS232总线，35-监控单元，36-温差发电及性能检测单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1所示，本发明的装置所采用的技术方案是：一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，包括温差发电及性能检测单元36和监控单元35；温差发电及性能检测单元36由测功机1、发动机2、ECU3、油耗仪4、第一压力传感器P1、第一流量传感器6、第一温度传感器T1、热交换器8、第二温度传感器T2、调压阀10、热电器件组11、冷却水箱12、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶16、手阀17、注水阀18、液位传感器L1、第二流量传感器20、散热器21、水泵22和可编程电子负载23构成；测功机1的输出轴与发动机输出轴相连，发动机2的信号端与ECU3相连，其油箱内部安置一个油耗仪4，发动机2的排气出口依次与第一流量传感器6、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连，然后与热交换器8的入口相连，热交换器8的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀10相连；热电器件组11夹在热交换器8和冷却水箱12之间；水壶16上方与注水阀18相连，底部与手阀17相连，内部安置一个液位传感器L1；水壶16的出口与第二流量传感器20相连，然后与散热器21的入口相连，散热器21的出口与水泵22的入口相连，水泵22的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连，然后与冷却水箱12的入口相连，冷却水箱12的出口与第四温度传感器T4相连，然后与水壶16的入口相连；热电器件组11的直流输出端与可编程电子负载23相连；监控单元35由上位机24和主控制器25上的第一CAN模块26、第二CAN模块27、DI模块28、A/D模块29、SCI模块30、PWM模块31构成；主控制器25的第一CAN模块26通过第一CAN总线32与温差发电及性能检测单元36的测功机1、ECU3、水泵22、散热器21相连进行通讯；主控制器25的第二CAN模块27通过第二CAN总线33与上位机24相连进行通讯；DI模块28的信号输入端与温差发电及性能检测单元36的第一流量传感器6、第二流量传感器20、油耗仪4和液位传感器L1信号输出端相连；A/D模块29的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元36的调压阀10的信号输出端相连；SCI模块30通过RS232总线34与可编程电子负载23进行通讯；PWM模块31与温差发电及性能检测单元36的调压阀的PWM信号控制端相连。
如图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明装置的工作原理为：
在测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、水泵转速和散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以10％幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节；最后，在每一种调压阀目标开度命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，同时在每一种调压阀目标开度命令下采集此刻发动机的油耗值，通过第一CAN总线与ECU通信获取发动机的排放信息，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该背压条件下热电器件组的最大功率、发动机的油耗值和排放值，以此类推，进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能、发动机油耗和排放性能测试；
在测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节；然后通过上位机以5kW幅度递增依次从小到大设定不同的发动机目标功率命令由主控制器通过第一CAN总线向测功机发送报文进行发动机输出功率调节；最后，在每一种发动机目标功率命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机功率条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机功率条件下的热电器件组性能测试；
在测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的测功机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的发动机转速命令由主控制器通过第一CAN总线向ECU发送报文进行发动机转速调节；最后，在每一种发动机转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机转速下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机转速条件下的热电器件组性能测试。
在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、水泵转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速调节；然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节；最后，在每一种散热器转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试；
在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、散热器转速调节；然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节；最后，在每一种水泵转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
本实施例温差发电及性能检测单元的发动机出口与热交换器相连，提供温度、流量和压力可调的汽车发动机尾气给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度，热交换器的出口与调压阀相连进行汽车发动机尾气的背压调节，热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试；监控单元采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态，并与上位机通信进行各个传感器信号和执行部件的工作状态实时及离线信息显示，通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中测功机、发动机、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况，测试在不同发动机功率、发动机转速、发动机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性以及发动机油耗和排放性能，进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对汽车尾气温差发电系统的总体性能评价。
尽管本说明书较多地使用了发动机、ECU、油耗仪、测功机、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵、可编程电子负载、第一CAN模块、第二CAN模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块和上位机等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，其特征在于：包括温差发电及性能检测单元和监控单元；所述的温差发电及性能检测单元由测功机、发动机、ECU、油耗仪、第一压力传感器P1、第一流量传感器、第一温度传感器T1、热交换器、第二温度传感器T2、调压阀、热电器件组、冷却水箱、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第二压力传感器P2、水壶、手阀、注水阀、液位传感器L1、第二流量传感器、散热器、水泵和可编程电子负载构成，所述温差发电及性能检测单元的发动机出口与热交换器相连，提供温度、流量和压力可调的汽车发动机尾气给热交换器进行回收利用并构建热电器件组的热端温度，热交换器的出口与调压阀相连进行汽车发动机尾气的背压调节，热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连进行发电性能测试；
所述的监控单元由上位机和主控制器上的第一CAN模块、第二CAN模块、DI模块、A/D模块、SCI模块、PWM模块构成，所述监控单元采集温差发电及性能检测单元各个传感器信号和执行部件的工作状态，并与上位机通信进行各个传感器信号和执行部件的工作状态实时及离线信息显示，通过人为操作上位机界面给主控制器发送操作命令控制温差发电及性能检测单元中测功机、发动机、调压阀、水泵、散热器和可编程电子负载的运行状况，测试在不同发动机功率、发动机转速、发动机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速条件下热电器件组的伏安特性和功率-电流特性以及发动机油耗和排放性能，进行热交换器结构、热电器件组电气拓扑结构和冷却效果对汽车尾气温差发电系统的总体性能评价。
2.如权利要求1所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，其特征在于：所述的温差发电及性能检测单元的测功机的输出轴与发动机输出轴相连，发动机的信号端与ECU相连，其油箱内部安置一个油耗仪，发动机的排气出口依次与第一流量传感器、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1相连，然后与热交换器的入口相连，热交换器的出口通过管道依次与第二温度传感器T2和调压阀相连；热电器件组夹在热交换器和冷却水箱之间；水壶上方与注水阀相连，底部与手阀相连，内部安置一个液位传感器L1；水壶的出口与第二流量传感器相连，然后与散热器的入口相连，散热器的出口与水泵的入口相连，水泵的出口依次与第二压力传感器P2和第三温度传感器T3相连，然后与冷却水箱的入口相连，冷却水箱的出口与第四温度传感器T4相连，然后与水壶的入口相连；热电器件组的直流输出端与可编程电子负载相连。
3.如权利要求1所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，其特征在于：所述的监控单元的主控制器的第一CAN模块通过第一CAN总线与温差发电及性能检测单元的测功机、ECU、水泵、散热器相连进行通讯；主控制器的第二CAN模块通过第二CAN总线与上位机相连进行通讯；DI模块的信号输入端与温差发电及性能检测单元的第一流量传感器、第二流量传感器、油耗仪和液位传感器L1信号输出端相连；A/D模块的信号输入端与第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第三温度传感器T3、第四温度传感器T4、第一压力传感器P1、第二压力传感器P2和温差发电及性能检测单元的调压阀的信号输出端相连；SCI模块通过RS232总线与可编程电子负载进行通讯；PWM模块与温差发电及性能检测单元的调压阀的PWM信号控制端相连。
4.如权利要求1所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台，其特征在于：所述测功机的型号为上海启策动力EMC900；所述ECU的型号为潍柴612640080460 ECU；所述热电器件组的型号为纳米克TEHP1-1264-0.8；所述可编程电子负载的型号为斯康达EL1520。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于，具体包括如下测试方案：
a）、测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响；
b）、测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响；
c）、测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响；
d）、测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响；
e）、测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响。
6.如权利要求5所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于：在测试不同汽车尾气的背压对热电器件组输出性能、发动机油耗和排放性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、水泵转速和散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以10%幅度递增依次从小到大设定不同的调压阀目标开度命令由主控制器输出对应的PWM信号进行调压阀开度调节；最后，在每一种调压阀目标开度命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，同时在每一种调压阀目标开度命令下采集此刻发动机的油耗值，通过第一CAN总线与ECU通信获取发动机的排放信息，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该背压条件下热电器件组的最大功率、发动机的油耗值和排放值，以此类推，进行其它调压阀目标开度条件下的热电器件组性能、发动机油耗和排放性能测试。
7.如权利要求5所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于：在测试不同发动机功率对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令由主控制器进行调节；然后通过上位机以5kW幅度递增依次从小到大设定不同的发动机目标功率命令由主控制器通过第一CAN总线向测功机发送报文进行发动机输出功率调节；最后，在每一种发动机目标功率命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机功率条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机功率条件下的热电器件组性能测试。
8.如权利要求5所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于：在测试不同汽车尾气的入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的测功机转矩、调压阀开度、水泵转速和散热器转速命令，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速和散热器转速调节；然后通过上位机以100r/min幅度递增依次从小到大设定不同的发动机转速命令由主控制器通过第一CAN总线向ECU发送报文进行发动机转速调节；最后，在每一种发动机转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该发动机转速下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它发动机转速条件下的热电器件组性能测试。
9.如权利要求5所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于：在测试不同冷却水入口温度对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、水泵转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、水泵转速调节；然后通过上位机以10r/min幅度递增依次从小到大设定不同的散热器转速命令由主控制器通过第一CAN总线向散热器发送报文进行散热器转速调节；最后，在每一种散热器转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该散热器转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它散热器转速条件下的热电器件组性能测试。
10.如权利要求5所述的一种汽车尾气温差发电系统车载兼容性测试平台的测试方法，其特征在于：在测试不同冷却水流量对热电器件组输出性能的影响时，首先通过上位机界面设定固定的发动机转速、测功机转矩、调压阀开度、散热器转速命令，由ECU进行发动机转速调节，由测功机进行其转矩调节，由主控制器进行调压阀开度、散热器转速调节；然后通过上位机以60r/min幅度递增依次从小到大设定不同的水泵转速命令由主控制器通过第一CAN总线向水泵发送报文进行水泵转速调节；最后，在每一种水泵转速命令下，通过上位机以0.1A幅度递增依次从小到大设定可编程电子负载的输出目标电流命令直至热电器件组的输出电压为0V或接近0V，主控制器根据可编程电子负载的通信协议通过RS232给其发送依次递增的输出电流控制命令，并接收可编程电子负载在不同输出电流下检测到热电器件组的输出电压和功率值，通过第二CAN总线发送给上位机进行显示和记录，得到该水泵转速条件下热电器件组的最大功率，以此类推，进行其它水泵转速条件下的热电器件组性能测试。
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