CN221057468U - 一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，包括燃料电池发动机、功率获取组合模组和阻抗获取组合模组，燃料电池发动机内部包括电堆和M个硬件，电堆由若干个电堆片组成，燃料电池发动机按照电堆片分组划分成N个电堆片组且每个电堆片组对应设有电堆阻抗监测电路单元，燃料电池发动机设有电堆单元阻抗信号集成接口，阻抗获取组合模组包括N个电堆阻抗获取模块和电堆阻抗获取接口组件，电堆阻抗获取接口组件与电堆单元阻抗信号集成接口对应电插接。本实用新型能够实现电堆片分组阻抗监测，便于精确掌握分区电堆片工作情况，能够实现重要硬件的功率监测与输出，为燃料电池发动机或车辆的故障监测提供数据支撑。

Description

一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池发动机工作监测领域，尤其涉及一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统。

背景技术

燃料电池发动机的电堆集成有若干个电堆片，电堆是燃料电池发动机核心关键部件，在燃料电池发动机应用于车辆领域中，电堆的工作状态监测是尤为关键的技术方面，尤其是阻抗监测，现有燃料电池发动机的电堆主要在于电堆整体的阻抗监测，没有进行电堆内部按照电堆片分组进行监测。在实际使用或耐用性测试或性能测试中，电堆整体阻抗监测固然重要，但更多的体现出电堆整体阻抗，按照电堆片分组进行阻抗监测能够更具体地掌握电堆各个划分区域的电堆片组件工作情况，也更有利于电堆的性能监测深入化，掌握更为具体、明确区域的阻抗变化，作为技术研究也更利于电堆的安全监测及数据掌握。燃料电池发动机内部还包括一些重要核心硬件，比如泵类硬件、空压机等，目前现有技术没有进行核心硬件的监测，尤其是针对新开发出的燃料电池发动机，对于核心硬件的功率监测也是论证燃料电池发动机的性能参数的重要方面。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决背景技术所提出的技术问题，提供一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，燃料电池发动机按照电堆片分组划分成多个电堆片组，每个电堆片组对应没有电堆阻抗监测电路单元进行区域范围的阻抗监测，能够实现新开发出燃料电池发动机中的电堆进行分区域阻抗监测，同时也可以应用于已有燃料电池发动机进行电堆的深入、具体的监测，便于更深入精确掌握分区电堆片的工作情况；燃料电池发动机的硬件对应设置有硬件功率监测电路单元，其硬件可以挑选重要核心硬件或需要关注的硬件，能够实现重要硬件的功率监测与输出，应用于新开发出燃料电池发动机中进行了关注硬件的功率监测，便于进行内部工作监测与研究，同时也可以应用于已有燃料电池发动机进行硬件的功率工作监测，便于更深入精确掌握硬件工作情况，为燃料电池发动机或车辆的故障监测提供数据支撑。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，包括燃料电池发动机、功率获取组合模组和阻抗获取组合模组，燃料电池发动机内部包括电堆和M个硬件，电堆由若干个电堆片组成，所述燃料电池发动机按照电堆片分组划分成N个电堆片组且每个电堆片组对应设有电堆阻抗监测电路单元，燃料电池发动机设有与所有电堆阻抗监测电路单元电连接的电堆单元阻抗信号集成接口，所述阻抗获取组合模组包括N个电堆阻抗获取模块和与所有电堆阻抗获取模块电连接的电堆阻抗获取接口组件，电堆阻抗获取接口组件与电堆单元阻抗信号集成接口对应电插接。所述燃料电池发动机的各个硬件对应设有硬件功率监测电路单元，燃料电池发动机还设有与所有硬件功率监测电路单元电连接的硬件单元功率信号集成接口，所述功率获取组合模组包括M个硬件功率获取模块和与所有硬件功率获取模块电连接的硬件功率获取接口组件，硬件功率获取接口组件与硬件单元功率信号集成接口对应电插接。

为了更好地实现本实用新型，所述电堆单元阻抗信号集成接口包括N个电堆单元信号口，N个电堆单元信号口与N个电堆阻抗监测电路单元一一对应连接；所述电堆阻抗获取接口组件包括N个获取接口A，N个获取接口A与N个电堆单元信号口一一对应电插接。

优选地，所述硬件单元功率信号集成接口包括M个硬件单元信号口，M个硬件单元信号口与M个硬件功率监测电路单元一一对应连接；所述硬件功率获取接口组件包括M个获取接口B，M个获取接口B与M个硬件单元信号口一一对应电插接。

优选地，本实用新型还包括上位机，所述上位机分别与功率获取组合模组、阻抗获取组合模组电信号连接。

优选地，所述燃料电池发动机的硬件包括空压机、泵类硬件。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型燃料电池发动机按照电堆片分组划分成多个电堆片组，每个电堆片组对应设有电堆阻抗监测电路单元进行区域范围的阻抗监测，能够实现新开发出燃料电池发动机中的电堆进行分区域阻抗监测，同时也可以应用于已有燃料电池发动机进行电堆的深入、具体的监测，便于更深入精确掌握分区电堆片的工作情况。

(2)本实用新型燃料电池发动机的硬件对应设置有硬件功率监测电路单元，其硬件可以挑选重要核心硬件或需要关注的硬件，能够实现重要硬件的功率监测与输出，应用于新开发出燃料电池发动机中进行了关注硬件的功率监测，便于进行内部工作监测与研究，同时也可以应用于已有燃料电池发动机进行硬件的功率工作监测，便于更深入精确掌握硬件工作情况，为燃料电池发动机或车辆的故障监测提供数据支撑。

附图说明

图1为本实用新型整体的原理结构图；

图2为实施例中的原理结构框图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1-燃料电池发动机，2-硬件单元功率信号集成接口，3-电堆单元阻抗信号集成接口，4-功率获取组合模组，5-阻抗获取组合模组，6-硬件功率获取接口组件，7-电堆阻抗获取接口组件，8-上位机。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1所示，一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，包括燃料电池发动机1、功率获取组合模组4和阻抗获取组合模组5，燃料电池发动机1内部包括电堆和M个硬件(燃料电池发动机1的硬件包括空压机、泵类硬件、传感器硬件、电磁阀等硬件；在一些实施例中，M个硬件并非是燃料电池发动机1内部的全部硬件，根据实际需要挑选重要核心硬件或需要关注的硬件，硬件可以是燃料电池发动机1内部的部件，也可以是电子元器件)，电堆由若干个电堆片组成。燃料电池发动机1按照电堆片分组划分成N个电堆片组(比如按照5个电堆片划分成一个电堆片组，则电堆就由5N个电堆片组成，这是一个均分方式；当然N个电堆片组可以不是均分方式，即各个电堆片组所包含的电堆片数量可以不一样)且每个电堆片组对应设有电堆阻抗监测电路单元，燃料电池发动机1设有与所有电堆阻抗监测电路单元电连接的电堆单元阻抗信号集成接口3(电堆单元阻抗信号集成接口3可以为排线接口)，阻抗获取组合模组5包括N个电堆阻抗获取模块和与所有电堆阻抗获取模块电连接的电堆阻抗获取接口组件7(电堆阻抗获取接口组件7与电堆单元阻抗信号集成接口3可以采用互为插接配合的排线接口)，电堆阻抗获取接口组件7与电堆单元阻抗信号集成接口3对应电插接。电堆阻抗监测电路单元监测到对应电堆片组的阻抗电信号，经过电堆单元阻抗信号集成接口3、电堆阻抗获取接口组件7传输至电堆阻抗获取模块，电堆阻抗获取模块进行滤波、增强、信号处理等处理得到阻抗数字信号，然后传输至上位机8(若上位机8是在新产品监测实验室内，则上位机8可以位于实验室内的监测计算机，上位机8汇集各个阻抗数字信号进行分别显示，便于观测，还可以随时间进行曲线显示；若上位机8是配套安装于车辆上的故障监测控制系统，则上位机8汇集各个阻抗数字信号以供车辆的故障监测控制系统提供数据支撑)。

燃料电池发动机1的各个硬件对应设有硬件功率监测电路单元，燃料电池发动机1还设有与所有硬件功率监测电路单元电连接的硬件单元功率信号集成接口2，功率获取组合模组4包括M个硬件功率获取模块和与所有硬件功率获取模块电连接的硬件功率获取接口组件6(硬件功率获取接口组件6与硬件单元功率信号集成接口2可以采用互为插接配合的排线接口)，硬件功率获取接口组件6与硬件单元功率信号集成接口2对应电插接。硬件功率监测电路单元监测到对应硬件的功率电信号，经过硬件单元功率信号集成接口2、硬件功率获取接口组件6传输至硬件功率获取模块，硬件功率获取模块进行滤波、增强、信号处理等处理得到功率数字信号，然后传输至上位机8(若上位机8是在新产品监测实验室内，则上位机8可以位于实验室内的监测计算机，上位机8汇集各个功率数字信号进行分别显示，便于观测，还可以随时间进行曲线显示；若上位机8是配套安装于车辆上的故障监测控制系统，则上位机8汇集各个功率数字信号以供车辆的故障监测控制系统提供数据支撑)。

在一些实施例中，本实用新型还包括上位机8，上位机8分别与功率获取组合模组4、阻抗获取组合模组5电信号连接。

在一些实施例中，如图2所示，电堆单元阻抗信号集成接口3包括N个电堆单元信号口(N个电堆单元信号口依次为电堆单元信号口一、电堆单元信号口二……电堆单元信号口N)，N个电堆单元信号口与N个电堆阻抗监测电路单元一一对应连接。电堆阻抗获取接口组件7包括N个获取接口A，阻抗获取组合模组5包括N个电堆阻抗获取模块(N个电堆阻抗获取模块依次为电堆阻抗获取模块一、电堆阻抗获取模块二……电堆阻抗获取模块三)，N个电堆阻抗获取模块与N个获取接口A一一对应连接；N个获取接口A与N个电堆单元信号口一一对应电插接。

在一些实施例中，硬件单元功率信号集成接口2包括M个硬件单元信号口，M个硬件单元信号口(M个硬件单元信号口依次为硬件单元信号口一、硬件单元信号口二……硬件单元信号口M)与M个硬件功率监测电路单元一一对应连接。硬件功率获取接口组件6包括M个获取接口B；功率获取组合模组4包括M个硬件功率获取模块(M个硬件功率获取模块依次为硬件功率获取模块一、硬件功率获取模块二……硬件功率获取模块M)，M个硬件功率获取模块与M个获取接口B一一对应连接；M个获取接口B与M个硬件单元信号口一一对应电插接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，包括燃料电池发动机(1)，燃料电池发动机(1)内部包括电堆和M个硬件，电堆由若干个电堆片组成，其特征在于：还包括功率获取组合模组(4)和阻抗获取组合模组(5)，所述燃料电池发动机(1)按照电堆片分组划分成N个电堆片组且每个电堆片组对应设有电堆阻抗监测电路单元，燃料电池发动机(1)设有与所有电堆阻抗监测电路单元电连接的电堆单元阻抗信号集成接口(3)，所述阻抗获取组合模组(5)包括N个电堆阻抗获取模块和与所有电堆阻抗获取模块电连接的电堆阻抗获取接口组件(7)，电堆阻抗获取接口组件(7)与电堆单元阻抗信号集成接口(3)对应电插接；所述燃料电池发动机(1)的各个硬件对应设有硬件功率监测电路单元，燃料电池发动机(1)还设有与所有硬件功率监测电路单元电连接的硬件单元功率信号集成接口(2)，所述功率获取组合模组(4)包括M个硬件功率获取模块和与所有硬件功率获取模块电连接的硬件功率获取接口组件(6)，硬件功率获取接口组件(6)与硬件单元功率信号集成接口(2)对应电插接。

2.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，其特征在于：所述电堆单元阻抗信号集成接口(3)包括N个电堆单元信号口，N个电堆单元信号口与N个电堆阻抗监测电路单元一一对应连接；所述电堆阻抗获取接口组件(7)包括N个获取接口A，N个获取接口A与N个电堆单元信号口一一对应电插接。

3.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，其特征在于：所述硬件单元功率信号集成接口(2)包括M个硬件单元信号口，M个硬件单元信号口与M个硬件功率监测电路单元一一对应连接；所述硬件功率获取接口组件(6)包括M个获取接口B，M个获取接口B与M个硬件单元信号口一一对应电插接。

4.按照权利要求1～3任一项所述的一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，其特征在于：还包括上位机(8)，所述上位机(8)分别与功率获取组合模组(4)、阻抗获取组合模组(5)电信号连接。

5.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机的硬件功率与电堆分区阻抗监测系统，其特征在于：所述燃料电池发动机(1)的硬件包括空压机、泵类硬件。