CN110553778A - 一种燃料电池测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，公开一种燃料电池测试设备。所述燃料电池测试设备，对燃料电池测试时，能够定位燃料电池的电堆，包括：支架；下压板，用于放置电堆，固定连接于支架的一侧；固定板，固定连接于支架的另一侧；油缸，固定设置于固定板背离下压板的一侧；上压板，设于支架内，且设于下压板和固定板之间，油缸能够驱动上压板以将电堆夹设于下压板和上压板之间；压力检测表，用于检测油缸对上压板施加的力。通过油缸驱动上压板移动，即可将电堆拆卸或安装于该燃料电池测试设备上，适合大批量检测；若长期对燃料电池进行观察监测，通过压力检测表得知电堆的装配压力，从而相应地调节上压板，保证电堆的装配压力合适。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池测试设备。
背景技术
燃料电池是一种将燃料(如氢气等)的化学能转化为电能的电化学装置。在实际应用中，燃料电池一般包括，由上百个单体电池串联成的电堆。各个单体电池的装配误差，将会影响电堆的性能。
其中，电堆的装配压力是影响燃料电池性能的重要参数之一。
电堆的装配压力值过小，会导致燃料泄露或产生过大的接触电阻，从而使燃料电池输出功率降低。
电堆的装配压力值过大，会使各个单体电池的压力过大，而损坏膜电极组件，甚至阻碍参与电化学反应的气体通过，从而使燃料电池输出功率降低。
在对燃料电池输出功率的测试过程中，需要对电堆施加装配压力，而使各个单体电池串联。现有技术手段中，一种是通过钢带捆绑机构，对电堆进行捆绑，以对电堆施加装配压力；另一种是通过螺杆螺母锁紧机构，对电堆两侧端板进行夹持，以对电堆施加装配压力。
不难得出，现有技术手段中，解除电堆的装配压力，十分不便。在对燃料电池进行测试之后，拆卸钢带捆绑机构或螺杆螺母锁紧机构，会浪费大量的时间。并且，若对同一燃料电池进行长期观察检测，钢带等零件会发生老化，从而使电堆所承受的装配压力不在正常范围内，造成检测结果不准。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种燃料电池测试设备，以实现电堆的简便拆装，且不会因零件的老化而造成电堆的装配压力值出现较大偏差。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种燃料电池测试设备，对燃料电池测试时，能够定位所述燃料电池的电堆，包括：
支架；
下压板，用于放置所述电堆，固定连接于所述支架的一侧；
固定板，固定连接于所述支架的另一侧；
油缸，固定设置于所述固定板背离所述下压板的一侧；
上压板，设于所述支架内，且设于所述下压板和所述固定板之间，所述油缸能够驱动所述上压板以将所述电堆夹设于所述下压板和所述上压板之间；
压力检测表，用于检测所述油缸对所述上压板施加的力。
优选地，所述下压板上设有：
燃料进口接头，用于将燃料导入所述电堆；
燃料出口接头，用于将燃料导出所述电堆；
空气进口接头，用于将空气导入所述电堆；
空气出口接头，用于将空气导出所述电堆。
优选地，所述下压板上还设有：
冷却液进口接头，用于将冷却液导入所述电堆；
冷却液出口接头，用于将冷却液导出所述电堆。
优选地，还包括气体检测装置，所述气体检测装置用于检测导入和导出所述电堆的燃料，以及导入和导出所述电堆的空气。
优选地，所述燃料进口接头、所述燃料出口接头、所述空气进口接头和所述空气出口接头均连通于所述气体检测装置。
优选地，所述燃料进口接头、所述燃料出口接头、所述空气进口接头和所述空气出口接头均朝向所述气体检测装置设置。
优选地，所述气体检测装置通过测试台架安装于所述下压板背离所述上压板的一侧。
优选地，所述油缸具有活塞杆，且能够通过所述活塞杆驱动所述上压板，所述压力检测表设于所述活塞杆和所述上压板之间。
优选地，所述压力检测表固定安装于所述活塞杆和所述上压板上。
优选地，所述压力检测表活动夹设于所述活塞杆和所述上压板之间。
本发明的有益效果为：
本发明中，通过油缸驱动上压板移动，即可将电堆拆卸或安装于该燃料电池测试设备上，十分便捷，适合大批量检测；若长期对燃料电池进行观察监测，可以通过压力检测表得知电堆的装配压力，从而相应地通过油缸对上压板的位置进行调节，保证电堆的装配压力合适；通过支架将下压板、固定板和油缸等稳固地组装至一起，保证测试过程的稳定进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是燃料电池测试设备的示意图。
图中：
10-电堆；11-端板；12-绝缘板；13-集流板；14-单体电池；
101-燃料进口接头；102-燃料出口接头；103-空气进口接头；104-空气出口接头；
1-支架；2-下压板；3-固定板；
4-油缸；41-活塞杆；
5-上压板；6-压力检测表；7-气体检测装置。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本实施例提供一种燃料电池测试设备，对燃料电池测试时，能够定位燃料电池的电堆10。在本实施例中，电堆10包括端板11、绝缘板12、集流板13和多个单体电池14。两块端板11之间设有两块绝缘板12，两块绝缘板12之间设有两块集流板13；多个单体电池14串联，且叠放于两块集流板13之间。
仍参见图1，该燃料电池测试设备包括支架1、下压板2、固定板3、油缸4、上压板5、压力检测表6和气体检测装置7。下压板2上放置有电堆10且抵接于端板11，固定连接于支架1的一侧；固定板3通过支架1固定连接于下压板2，即固定连接于支架1的另一侧；油缸4固定设置于固定板3上；油缸4，固定设置于固定板3背离下压板2的一侧；上压板5设于支架1内，且设于下压板2和固定板3之间；油缸4能够驱动上压板5以将电堆10夹设于下压板2和上压板5之间；压力检测表6用于检测油缸4对上压板5施加的力；气体检测装置7用于检测导入和导出电堆10的燃料，以及导入和导出电堆10的空气。
具体地，通过油缸4驱动上压板5朝向电堆10移动，即可将电堆10安装于该燃料电池测试设备上；通过油缸4驱动上压板5远离电堆10移动，即可将电堆10拆卸于该燃料电池测试设备上。
具体地，通过压力检测表6得知电堆10的装配压力。若压力值过大，则将上压板5朝向远离电堆10的方向进行调节，直至装配压力符合要求；若压力值过小，则将上压板5朝向靠近电堆10的方向进行调节，直至装配压力符合要求。
在本实施例中，下压板2上设有燃料进口接头101、燃料出口接头102、空气进口接头103、空气出口接头104、冷却液进口接头和冷却液出口接头。燃料进口接头101用于将燃料导入电堆10；燃料出口接头102用于将燃料导出电堆10；空气进口接头103用于将空气导入电堆10；空气出口接头104用于将空气导出电堆10；冷却液进口接头用于将冷却液导入电堆10；冷却液出口接头用于将冷却液导出电堆10。
通过将上述各个接头设置于下压板2上，在实现了燃料电池基本发电和冷却功能的前提下，保证与各个接头相连通配合的管路不干涉上压板5的移动。
在本实施例中，燃料进口接头101、燃料出口接头102、空气进口接头103和空气出口接头104均连通于气体检测装置7，以检测导入和导出电堆10的燃料，以及导入和导出电堆10的空气。
具体地，燃料为氢气；气体检测装置7具有气体成分传感器。通过检测导入和导出电堆10的氢气的量，并通过气体成分传感器检测导入和导出电堆10的空气中氧气和水蒸气的浓度，以判断燃料电池内氢气与氧气的反应是否充分。
其中，燃料进口接头101、燃料出口接头102、空气进口接头103和空气出口接头104均朝向气体检测装置7设置；气体检测装置7通过测试台架安装于下压板2背离上压板5的一侧，使得气体检测装置7与各个接头的连接较为便捷。
在本实施例中，油缸4具有活塞杆41，且能够通过活塞杆41驱动上压板5。压力检测表6中的压力传感器设于活塞杆41和上压板5之间。在活塞杆41穿过固定板3驱动上压板5压持电堆10时，压力传感器所探测的压力即为电堆10的装配压力。压力传感器所监测的数据通过数据采集卡处理后，显示于压力检测表6的屏幕上。
其中，压力检测表6可固定安装于活塞杆41和上压板5上，使得压力检测表6安装稳固，不易丢失。
其中，压力检测表6也可活动夹设于活塞杆41和上压板5之间，便于压力检测表6的更换与维修。
在本实施例中，该燃料电池测试设备的测试操作方法如下：
首先，将电堆10放置于下压板2上，且电堆10的一侧端板11贴靠于下压板2上。
然后，通过油缸4驱动上压板5朝向电堆10移动，直至电堆10的另一侧端板11贴靠于上压板5，以将电堆10夹设于上压板5和下压板2之间。
接着，参照压力检测表6调节电堆10的装配压力。若压力值过大，则将上压板5朝向远离电堆10的方向进行调节；若压力值过小，则将上压板5朝向靠近电堆10的方向进行调节。
最后，通过气体检测装置7检测导入和导出电堆10的氢气的量，以及导入和导出电堆10的空气中氧气和水蒸气的浓度，以判断燃料电池内氢气与氧气的反应是否充分，从而判断燃料电池的输出功率和效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种燃料电池测试设备，对燃料电池测试时，能够定位所述燃料电池的电堆(10)，其特征在于，包括：
支架(1)；
下压板(2)，用于放置所述电堆(10)，固定连接于所述支架(1)的一侧；
固定板(3)，固定连接于所述支架(1)的另一侧；
油缸(4)，固定设置于所述固定板(3)背离所述下压板(2)的一侧；
上压板(5)，设于所述支架(1)内，且设于所述下压板(2)和所述固定板(3)之间，所述油缸(4)能够驱动所述上压板(5)以将所述电堆(10)夹设于所述下压板(2)和所述上压板(5)之间；
压力检测表(6)，用于检测所述油缸(4)对所述上压板(5)施加的力。
2.根据权利要求1所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述下压板(2)上设有：
燃料进口接头(101)，用于将燃料导入所述电堆(10)；
燃料出口接头(102)，用于将燃料导出所述电堆(10)；
空气进口接头(103)，用于将空气导入所述电堆(10)；
空气出口接头(104)，用于将空气导出所述电堆(10)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述下压板(2)上还设有：
冷却液进口接头，用于将冷却液导入所述电堆(10)；
冷却液出口接头，用于将冷却液导出所述电堆(10)。
4.根据权利要求2所述的燃料电池测试设备，其特征在于，还包括气体检测装置(7)，所述气体检测装置(7)用于检测导入和导出所述电堆(10)的燃料，以及导入和导出所述电堆(10)的空气。
5.根据权利要求4所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述燃料进口接头(101)、所述燃料出口接头(102)、所述空气进口接头(103)和所述空气出口接头(104)均连通于所述气体检测装置(7)。
6.根据权利要求4所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述燃料进口接头(101)、所述燃料出口接头(102)、所述空气进口接头(103)和所述空气出口接头(104)均朝向所述气体检测装置(7)设置。
7.根据权利要求4所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述气体检测装置(7)通过测试台架安装于所述下压板(2)背离所述上压板(5)的一侧。
8.根据权利要求1-7任一项所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述油缸(4)具有活塞杆(41)，且能够通过所述活塞杆(41)驱动所述上压板(5)，所述压力检测表(6)设于所述活塞杆(41)和所述上压板(5)之间。
9.根据权利要求8所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述压力检测表(6)固定安装于所述活塞杆(41)和所述上压板(5)上。
10.根据权利要求8所述的燃料电池测试设备，其特征在于，所述压力检测表(6)活动夹设于所述活塞杆(41)和所述上压板(5)之间。
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