一种燃料电池电堆倾斜测试辅助装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池电堆倾斜测试辅助装置及测试方法。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。燃料电池汽车的工作原理是，燃料电池电堆产生电能并带动车辆上的电动机工作，由电动机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。在汽车的运行过程中，除了在平路上前进，还经常会遇到爬坡和下坡的现象。

现有技术利用测试工装模拟燃料电池发动机处于不同倾斜角度下的摆放，以便于测试燃料电池发动机在不同倾斜角度下的性能，但现有技术无法控制待测燃料电池达到所需倾斜角度的速度，且无法自动进行动态倾斜运动。

为了测试燃料电池电堆在汽车进行爬坡或下坡过程中的性能情况，需要设计一种测试方法，使燃料电池电堆在测试过程中实现静态或动态倾斜。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池电堆倾斜测试辅助装置及测试方法，通过将燃料电池电堆固定在六自由度平台上，同时将电堆与燃料电池测试台进行连接，测试期间按照预设的指令(倾斜角度、运动速度、运动频率、运动时间等)来控制执行机构(伺服电机、电推缸)使六自由度运动平台台面达到预设的倾斜角度后保持固定，或进行预设倾斜角度的重复往返运动，通过此方法完成燃料电池电堆在一定倾斜角度时的静态或动态性能测试，同时进行燃料电池电堆的性能测试。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池电堆倾斜测试辅助装置，包括支架、设置在支架上的六自由度运动机构、以及安装在所述六自由度运动机构的测试平台，所述测试平台上用于安置待测试的燃料电池电堆。

进一步地，所述支架下端依次连接升降杆和调节轮，所述支架下端还连接万向轮。

上述更进一步地，所述升降杆为升降调节丝杆，所述调节轮连接于支架两端，所述万向轮有三个。

进一步地，所述六自由度运动机构包括第一万向节机构、第二万向节机构和六个伸缩杆件，所述伸缩杆件通过第二万向节机构连接测试平台，伸缩杆件通过第一万向节机构连接支架，所述六个伸缩杆件之间构成彼此交替的三个正三角形和三个倒三角形。

上述更进一步地，所述伸缩杆件包括电推缸和伺服电机，所述伺服电机与电推缸相连，伺服电机带动电推缸运动，所述电推缸的工作端通过第二万向节机构连接测试平台，电推缸通过第一万向节机构连接支架。

进一步地，所述燃料电池电堆倾斜测试装置还包括用于将装置中电源线和数据线规范整理的线槽，所述线槽位于支架上。

进一步地，所述燃料电池电堆倾斜测试装置动态测试范围包括前倾、后仰、左倾斜、右倾斜四个方向的单步或重复往返运动。

上述更进一步地，所述前倾、后仰角度范围为0°～35°，所述左倾斜、右倾斜角度范围为0°～36°。

此外，本发明还提出一种燃料电池电堆倾斜的测试方法，采用上述燃料电池电堆倾斜测试辅助装置实施，具体步骤如下：

S1、将燃料电池电堆固定在测试平台台面上；

S2、调节支架高度；

S3、设定测试平台的运行参数；

S4、启动六自由度运动机构，使得测试平台以设定运行参数完成对应动作，并同时对测试平台上的燃料电池电堆进行测试。

进一步地，所述测试包括静态或动态性能测试。

进一步地，步骤S2中，所述支架高度具体调节方法为通过旋转调节轮来调整升降杆，从而调节支架的离地高度。

进一步地，步骤S3中，所述测试平台参数包括倾斜角度、倾斜方向、运动速度、运动频率和运动时间。

进一步地，步骤S4中，所述伺服电机使测试平台完成对应动作具体方法为伺服电机会根据设定的参数带动第一万向节机构和第二万向节机构推动电推缸使测试平台完成对应动作。

与现有技术相比，本发明利用六自由度运动平台实现燃料电池电堆的倾斜测试，通过预设指令自动达到一定的倾斜角度，同时可以控制达到目的倾斜角度的速度，并在测试过程中向不同方向单步或重复往返运动，可满足静态或动态测试的要求，操作简便。

附图说明

图1为本发明装置示意图。

附图编号说明：1、万向轮，2、升降杆，3、调节轮，4、支架，5、第一万向节机构，6、线槽，7、伺服电机，8、电推缸，9、第二万向节机构，10、测试平台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例中无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售产品或常规处理技术。

实施例

一种燃料电池电堆倾斜测试辅助装置，包括支架4、设置在支架4上的六自由度运动机构、以及安装在所述六自由度运动机构的测试平台10，所述测试平台10上用于安置待测试的燃料电池电堆。

在一种具体实施方式中，所述支架4下端依次连接升降杆2和调节轮3，所述支架4下端还连接万向轮1。

基于上述，所述升降杆为升降调节丝杆，所述调节轮连接于支架两端，所述万向轮有三个。

在一种具体实施方式中，所述六自由度运动机构包括第一万向节机构5、第二万向节机构9和六个伸缩杆件，所述伸缩杆件通过第二万向节机构9连接测试平台10，伸缩杆件通过第一万向节机构5连接支架4，所述六个伸缩杆件之间构成彼此交替的三个正三角形和三个倒三角形。

基于上述，所述伸缩杆件包括电推缸8和伺服电机7，所述伺服电机7与电推缸8相连，伺服电机7带动电推缸8运动，所述电推缸8的工作端通过第二万向节机构9连接测试平台10，电推缸8通过第一万向节机构5连接支架4。

在一种具体实施方式中，所述燃料电池电堆倾斜测试装置还包括用于将装置中电源线和数据线规范整理的线槽6，所述线槽6位于支架4上。

在一种具体实施方式中，所述燃料电池电堆倾斜测试装置动态测试范围包括前倾、后仰、左倾斜、右倾斜四个方向的单步或重复往返运动。

基于上述，所述前倾、后仰角度范围为0°～35°，所述左倾斜、右倾斜角度范围为0°～36°。

此外，本发明还提出一种燃料电池电堆倾斜的测试方法，采用上述燃料电池电堆倾斜测试辅助装置实施，具体步骤如下：

S1、将燃料电池电堆固定在测试平台10台面上；

S2、通过旋转调节轮3来调整升降杆2，从而调节支架4的离地高度；

S3、设定测试平台10参数，包括倾斜角度、倾斜方向、运动速度、运动频率和运动时间；

S4、伺服电机7根据步骤S3中设定的参数带动第一万向节机构5和第二万向节机构9推动电推缸8使测试平台10完成对应动作。

进一步地，所述测试包括静态或动态性能测试。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。