燃料电池发动机测试
系统开发
摘要：主要设计了一套燃料电池发动机测试系统，同时对燃料电池发动机动态特性测
试方法进行了研究。燃料电池发动机测试系统包括
PLC 控制系统、辅助电源系统、氢气供给
系统、电子负载系统、被测试发动机系统五个部分。加载方式可采用恒流加载和恒功率加载等
多种方式，可以实现燃料电池发动机的起动特性、稳态特性、动态响应特性和循环工况运行
等多种性能测试和工况测试。该测试系统可以用于
5～100 kW 范围内各种燃料电池发动机
的测试。
关键词：燃料电池发动机；测试系统；轿车
Abstract: In this paper，a test system of fuel cell engine（FCE）is designed and the test
method ofdynamic properties of fuel cell engine is analyzed.The test system of FCE consists of
PLC control system， auxiliary power system，hydrogen supply system， electronic load system
and tested FCE system.Constant current load and constant power load can be applied to the test
system.The test items include steady state property testing，start-up property testing，dynamic
property testing and drive cycle testing. The test system can be used with the engines with the
5~100 kW power.
Key words: fuel cell engine；test system；car
当前，国内外正处于燃料电池轿车开发的热潮之中，而质子交换膜燃料电池发动机则
为其研发的核心内容。但总体来说，燃料电池发动机还尚未完全达到实用化水平，仍处于研
发阶段。
从目前的文献查阅情况看：所公开发表的文献多集中于对单片燃料电池和燃料电池电
堆的测试研究；而近几年的研究方向已经开始转向燃料电池系统，但可能是由于技术保密
的原因，所公开发表的文献其研究内容大多数还是针对燃料电池发动机的某一方面特性的
测试。
而车用燃料电池发动机作为一个整体，除了提高燃料电池电堆的性能和可靠性外，其
辅助系统的性能和可靠性也是不能忽视的，以便能够给燃料电池电堆提供尽可能适合的工
作条件，并能够确保燃料电池在高效区运行，同时还要尽量使发动机结构紧凑。与传统的化
学反应条件相比，燃料电池发动机所处的环境比较恶劣，汽车周围空气的温度、压力和湿度
等条件随着地域、季节的变化范围很大；而燃料电池电堆对工作条件要求又比较苛刻。上述
这些特点使得燃料电池发动机装车前必须作为一个整体进行测试检验就显得非常重要。
目前关于燃料电池的测试主要有以下几种类型：
1）单电池测试平台；
2）燃料电池堆测试平台；
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