本申请公开了一种燃料电池模拟装置、方法和存储介质，该装置包括输入通道、输出通道、消耗通道、控制模块和流量调节组件，输入通道上设置有第一传感器组件和加热组件，第一传感器组件检测输入通道反应气体的第一性能参数；控制模块获取目标燃料电池的工作发热量和计算反应气体消耗量；加热组件产生与工作发热量等量的发热量以模拟目标燃料电池工作发热；控制模块控制流量调节组件的启闭，以调节消耗通道和输出通道内的气体比例。本申请通过向燃料电池模拟装置通入真实的反应气体，利用加热组件及流量调节组件，模拟目标燃料电池发热量及反应气体消耗，能够反映目标燃料电池的真实工作状态和工作时的真实特性，提高对BOP性能测试的全面性。的全面性。的全面性。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池模拟装置、方法和存储介质
[0001]本申请涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池模拟装置、方法和存储介质。
技术介绍
[0002]目前，燃料电池氢气供给、循环系统技术路线众多，对零部件的测试要求较高，需要在不同方案下对性能验证或标定，燃料电池测试台架应运而生。
[0003]燃料电池测试台架可以针对不同的燃料电池辅助系统(Balance of plant，BOP)进行测试，但是过去在针对BOP进行测试时使用真实电堆，然而使用真实电堆存在以下问题：
[0004]1、不同BOP适配的电堆不同，对不同的BOP进行测试需要准备不同的电堆，测试成本较高；
[0005]2、测试不同BOP时需要对电堆进行更换，测试效率低；
[0006]3、长时间运行测试时，电堆会消耗大量燃料气体如氢气，导致测试成本较高。
[0007]为了改善上述问题，目前出现了使用电堆模拟器来进行BOP测试的方法，但是，现有技术中采用的电堆模拟器通常是采用电源结构，其只能对电堆的电压电流特性进行仿真，无法根据输入气体的参数模拟不同工况下电堆的真实特性，进而无法全面测试BOP性能。
技术实现思路
[0008]本申请提供一种燃料电池模拟装置、方法和存储介质，旨在解决现有技术中采用电源结构的电堆模拟器，导致只能对电堆的电压电流特性进行仿真，无法根据输入气体的参数模拟不同工况下电堆的真实特性的问题。
[0009]第一方面，本申请提供一种燃料电池模拟装置，包括输入通道、输出通道、消耗通道、控制模块和流量调节组件，输入通道上依次设置有第一传感器组件和加热组件，其中，流量调节组件设置于输入通道末端，输出通道和消耗通道分别通过流量调节组件与输入通道连通，流量调节组件、第一传感器组件和加热组件分别与控制模块通信连接；
[0010]第一传感器组件，用于检测流入输入通道的反应气体的第一性能参数，反应气体包括燃料气体和空气，第一性能参数包括燃料气体与空气的化学计量比；
[0011]控制模块，用于根据第一性能参数和预设发热量获取规则，获取目标燃料电池的工作发热量；根据第一性能参数和预设消耗量计算规则，计算目标燃料电池的反应气体消耗量；
[0012]加热组件，用于产生与工作发热量等量的发热量以模拟目标燃料电池工作发热；
[0013]控制模块，还用于控制流量调节组件的启闭，以使得输入通道内的反应气体中，与反应气体消耗量等量的模拟消耗气体流向消耗通道，且反应气体中除模拟消耗气体外的剩余反应气体流向输出通道。
[0014]在本申请一种可能的实现方式中，消耗通道上设置有与控制模块通信连接的第二传感器组件，第二传感器组件用于检测消耗通道内模拟消耗气体的质量流量比，控制模块根据质量流量比调节流量调节组件的启闭，以控制模拟消耗气体和剩余反应气体的比例。
[0015]在本申请一种可能的实现方式中，输出通道上设置有与控制模块通信连接的第三传感器组件，第三传感器组件用于检测输出通道内剩余反应气体的第二性能参数，第二性能参数包括剩余反应气体的流量、压力和温度中的至少一者。
[0016]在本申请一种可能的实现方式中，输出通道包括空气输出通道，装置还包括去离子水支路，去离子水支路的输出端与空气输出通道的输入端连通。
[0017]在本申请一种可能的实现方式中，装置还包括冷却通道，冷却通道上设置有分别与控制模块通信连接的第四传感器组件和第二加热组件，第四传感器组件用于检测冷却通道内冷却液的液体性能参数，第二加热组件用于产生与工作发热量等量的发热量以模拟目标燃料电池工作发热。
[0018]在本申请一种可能的实现方式中，控制模块根据第一性能参数获取目标燃料电池工作时的输出电流，预设发热量获取规则包括预设的电流与发热量之间的关系图，关系图用于反映目标燃料电池工作时的输出电流与工作发热量之间的对应关系。
[0019]在本申请一种可能的实现方式中，反应气体消耗量包括燃料气体消耗量，预设消耗量计算规则包括燃料气体消耗计算规则，燃料气体消耗计算规则包括：根据目标燃料电池工作时的输出电流和目标燃料电池的单体电池数量，计算燃料气体消耗量。
[0020]在本申请一种可能的实现方式中，反应气体消耗量包括空气消耗量，预设消耗量计算规则包括空气消耗计算规则，空气消耗计算规则包括：根据目标燃料电池工作时的输出电流和目标燃料电池的单体电池数量，计算空气消耗量。
[0021]在本申请一种可能的实现方式中，输入通道上设置有用于控制反应气体在输入通道内流通的第一控制阀组，消耗通道上设置有用于控制模拟消耗气体在消耗通道内流通的第二控制阀组。
[0022]在本申请一种可能的实现方式中，输出通道连通有用于回收剩余反应气体的第一回收装置，消耗通道连通有用于回收模拟消耗气体的第二回收装置。
[0023]第二方面，本申请还提供一种燃料电池模拟方法，应用于燃料电池模拟装置，装置包括输入通道、输出通道和消耗通道，输入通道上设置有加热组件，方法包括：
[0024]获取流入输入通道的反应气体的第一性能参数，反应气体包括燃料气体和空气，第一性能参数包括燃料气体与空气的化学计量比；
[0025]根据第一性能参数计算目标燃料电池工作时的输出电流；
[0026]根据输出电流获取目标燃料电池的工作发热量和反应气体消耗量；
[0027]控制加热组件产生与工作发热量等量的发热量；
[0028]根据反应气体消耗量控制分别流向输出通道和消耗通道的反应气体的体积比例。
[0029]在本申请一种可能的实现方式中，根据输出电流获取目标燃料电池的工作发热量，包括：
[0030]获取预设的电流与发热量之间的关系图，关系图用于反映目标燃料电池工作时的输出电流与工作发热量之间的对应关系；
[0031]查找关系图中与输出电流对应的工作发热量，得到目标燃料电池的工作发热量。
[0032]在本申请一种可能的实现方式中，根据输出电流获取目标燃料电池的反应气体消耗量，包括：
[0033]获取目标燃料电池的单体电池数量；
[0034]根据输出电流和单体电池数量，计算反应气体消耗量。
[0035]第三方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行第二方面中任一项所述的燃料电池模拟方法中的步骤。
[0036]本申请中，通过向输入通道通入反应气体，利用输入通道上设置的第一传感器组件检测反应气体的第一性能参数，进而获取目标燃料电池的工作发热量，使得加热组件产生与该工作发热量等量的发热量来模拟目标燃料电池的工作发热状态，同时通过流量调节组件来调节模拟消耗气体和剩余反应气体的比例，能够反映目标燃料电池的真实工作状态和工作时的真实特性，进而提高对BOP性能测试的全面性，适用范围广。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对本申请描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池模拟装置，其特征在于，包括输入通道、输出通道、消耗通道、控制模块和流量调节组件，所述输入通道上依次设置有第一传感器组件和加热组件，其中，所述流量调节组件设置于所述输入通道末端，所述输出通道和所述消耗通道分别通过所述流量调节组件与所述输入通道连通，所述流量调节组件、所述第一传感器组件和所述加热组件分别与所述控制模块通信连接；所述第一传感器组件，用于检测流入所述输入通道的反应气体的第一性能参数，所述反应气体包括燃料气体和空气，所述第一性能参数包括所述燃料气体与所述空气的化学计量比；所述控制模块，用于根据所述第一性能参数和预设发热量获取规则，获取目标燃料电池的工作发热量；根据所述第一性能参数和预设消耗量计算规则，计算所述目标燃料电池的反应气体消耗量；所述加热组件，用于产生与所述工作发热量等量的发热量以模拟所述目标燃料电池工作发热；所述控制模块，还用于控制所述流量调节组件的启闭，以使得所述输入通道内的所述反应气体中，与所述反应气体消耗量等量的模拟消耗气体流向所述消耗通道，且所述反应气体中除所述模拟消耗气体外的剩余反应气体流向所述输出通道。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述消耗通道上设置有与所述控制模块通信连接的第二传感器组件，所述第二传感器组件用于检测所述消耗通道内所述模拟消耗气体的质量流量比，所述控制模块根据所述质量流量比调节所述流量调节组件的启闭，以控制所述模拟消耗气体和所述剩余反应气体的比例。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出通道上设置有与所述控制模块通信连接的第三传感器组件，所述第三传感器组件用于检测所述输出通道内所述剩余反应气体的第二性能参数，所述第二性能参数包括所述剩余反应气体的流量、压力和温度中的至少一者。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出通道包括空气输出通道，所述装置还包括去离子水支路，所述去离子水支路的输出端与所述空气输出通道的输入端连通。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括冷却通道，所述冷却通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚楠，
申请(专利权)人：英飞腾上海氢能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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