HIL背景

HIL測試系統旨在搭建燃料電池控制器（含CVM）相關的外圍環境，包括傳感器模擬、執行器模擬、燃料電池總壓、總電流、燃料電池單體模擬、其他通訊節點模擬等，以實現對控制器的硬件功能、軟件策略和功能、故障診斷功能等進行測試，以滿足相關標準的要求。

HIL硬件在環測試系統框架

如下圖所示，HIL測試解決方案的基本架構，測試臺架采用機柜化結構，機柜的主要部件包括：電源控制及分配箱、控制負載、程控電源、高壓電源、低壓故障注入箱、信號調理箱、高壓模擬及故障注入箱、NI實時處理器及資源板卡、診斷測試及總線監測工具。主要軟件包括：測試管理軟件Veristand、自動化測試軟件TeatZealot、低壓故障注入軟件等。

  燃料電池系統模型

    燃料電池系統模型為自主開發模型，模型采用經驗和機理相結合的形式建立，保證運行實時性，主要模型架構如下圖所示，包括電堆、空氣子系統、氫氣子系統、熱管理子系統。該模型能夠仿真實際燃料電池系統中氣體壓力、溫度、膜水含量、溫度等特性，可用于燃料電池系統控制策略開發。

  HIL特點

u  采用經驗和機理相結合的方式建立模型，為保證其運行實時性，整體解算步長≤1ms，包括電堆、空氣子系統、氫氣子系統、熱管理子系統。

u  能夠實時計算氫氣的消耗量，并仿真工作過程中氫氣回路各部件間的流量、壓力和溫度變化過程;

u  能夠實時計算管路中的氣體壓力、溫度、濕度和流量，以及各氣體的分壓和占比

u  能夠實時計算冷卻液管路中不同位置的冷卻液溫度

  測試功能

u  控制器上下電功能測試

u  開關機過程測試

u  緊急停機功能測試

u  待機功能測試

u  空氣/氫氣系統控制測試

u  熱管理系統控制測試

u  故障狀態測試及診斷

u  Cell單體模擬CVM測試

設備具有穩定性好，兼容性好，控制精度高，故障率低，使用壽命長，操作簡單，維護方便，安全性高等優勢，并達到國內外同行業先進水平。