CN110553831A - 一种燃料电池空压机测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空压机测试技术领域，公开一种燃料电池空压机测试系统。所述燃料电池空压机测试系统包括流量测量模块，流量测量模块被配置为与空压机的出口串联，流量测量模块包括第一测量组件和第二测量组件，第一测量组件与第二测量组件并联，第一测量组件包括出口大流量计和第一背压阀，第一背压阀与出口大流量计串联，第二测量组件包括出口小流量计和第二背压阀，第二背压阀与出口小流量计串联。本发明提供的燃料电池空压机测试系统，当空气流量较大时，可选用第一测量组件，使出口大流量计工作，当空气流量较小时，可选用第二测量组件，使出口小流量计工作，从而能够在大流量和小流量的情况下均能精确地测量空气流量，提高测量结果的准确性。

Description

一种燃料电池空压机测试系统

技术领域

本发明涉及空压机测试技术领域，尤其涉及一种燃料电池空压机测试系统。

背景技术

为了保证空压机能够在燃料电池系统中的具有较好的使用性能，通常需要利用燃料电池空压机测试系统对空压机进行空气流量和压力等测试。但是，现有的燃料电池空压机测试系统对空气流量的测量精度较低，不利于准确判断空压机的流量特性。

因此，亟需一种新型的燃料电池空压机测试系统以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池空压机测试系统，其与现有技术相比，能够精确地测量空气流量，结果更准确。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃料电池空压机测试系统，包括：

流量测量模块，被配置为与空压机的出口串联，所述流量测量模块包括第一测量组件和第二测量组件，所述第一测量组件与所述第二测量组件并联，所述第一测量组件包括出口大流量计和第一背压阀，所述第一背压阀与所述出口大流量计串联，所述第二测量组件包括出口小流量计和第二背压阀，所述第二背压阀与所述出口小流量计串联。

进一步地，所述第一背压阀为大口径背压阀，所述第二背压阀为小口径背压阀。

进一步地，还包括冷却模块和第一开关阀，所述冷却模块和所述第一开关阀并联后串联于所述空压机的出口与所述流量测量模块之间，所述冷却模块包括冷却开关阀和中冷器，所述冷却开关阀与所述中冷器的入口串联。

进一步地，还包括空气消耗模拟模块和第二开关阀，所述空气消耗模拟模块包括模拟开关阀、模拟腔和模拟消耗流量计，所述模拟开关阀与所述模拟腔的入口串联后与所述第二开关阀并联，然后再串联于所述空压机的出口与所述流量测量模块之间，所述模拟消耗流量计与所述模拟腔的出口串联。

进一步地，所述空气消耗模拟模块还包括消耗控制阀，所述消耗控制阀与所述模拟消耗流量计串联。

进一步地，还包括入口流量计，所述入口流量计被配置为与所述空压机的入口串联。

进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为串联于所述空压机的出口与所述流量测量模块之间。

进一步地，还包括滤清器，所述滤清器被配置为与所述空压机的入口串联。

进一步地，还包括压力传感器，所述压力传感器被配置为串联于所述空压机的出口与所述流量测量模块之间。

进一步地，所述压力传感器的数量为多个。

本发明的有益效果为：

本发明提供的燃料电池空压机测试系统，将第一测量组件与第二测量组件并联设置，当空气流量较大时，可选用第一测量组件，此时需要打开第一背压阀并关闭第二背压阀，使出口大流量计工作，当空气流量较小时，可选用第二测量组件，此时需要打开第二背压阀并关闭第一背压阀，使出口小流量计工作，从而能够在大流量和小流量的情况下均能精确地测量空气流量，提高测量结果的准确性。

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是本发明实施例提供的燃料电池空压机测试系统的工作原理图。

图中：

100-空压机；

1-流量测量模块；11-第一测量组件；111-出口大流量计；112-第一背压阀；12-第二测量组件；121-出口小流量计；122-第二背压阀；

2-冷却模块；21-冷却开关阀；22-中冷器；

3-第一开关阀；

4-空气消耗模拟模块；41-模拟开关阀；42-模拟腔；43-模拟消耗流量计；44-消耗控制阀；

5-第二开关阀；

6-入口流量计；

7-温度传感器；

8-滤清器；

9-压力传感器。

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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”等仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”等为两个不同的位置。

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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供一种燃料电池空压机测试系统，包括流量测量模块1，流量测量模块1被配置为与空压机100的出口串联，流量测量模块1包括第一测量组件11和第二测量组件12，第一测量组件11与第二测量组件12并联，第一测量组件11包括出口大流量计111和第一背压阀112，第一背压阀112与出口大流量计111串联，第二测量组件12包括出口小流量计121和第二背压阀122，第二背压阀122与出口小流量计121串联。需要指出的是，在本实施例中，出口大流量计111的测量量程大于出口小流量计121的测量量程。

本实施例提供的燃料电池空压机测试系统，将第一测量组件11与第二测量组件12并联设置，当空气流量较大时，可选用第一测量组件11，此时需要打开第一背压阀112并关闭第二背压阀122，使出口大流量计111工作，当空气流量较小时，可选用第二测量组件12，此时需要打开第二背压阀122并关闭第一背压阀112，使出口小流量计121工作，从而能够在大流量和小流量的情况下均能精确地测量空气流量，提高测量结果的准确性。同时，并联设置的出口大流量计111和出口小流量计121还可以起到双重保障的作用，当其中一个出现故障时，在符合测量量程的条件下还可以使用另一个，不会导致整个燃料电池空压机测试系统无法进行流量测量。另外，第一背压阀112和第二背压阀122还有利于使管路中的空气流量维持恒定，确保出口大流量计111和出口小流量计121的测量准确性。

需要指出的是，为了兼顾测量精度、系统的复杂程度以及生产成本等因素，在本实施例中设置了第一测量组件11和第二测量组件12两组测量组件。在其他实施例中，如果需要进一步提升测量精度，还可以设置第三测量组件和/或第四测量组件等组件。

具体地，在本实施例中，第一背压阀112与出口大流量计111的出口串联，第二背压阀122与出口小流量计121的出口串联。

优选地，第一背压阀112为大口径背压阀，第二背压阀122为小口径背压阀。通过选用不同口径的背压阀，有利于使背压阀的特性更好地与出口大流量计111和出口小流量计121的特性匹配，进一步提高出口大流量计111和出口小流量计121的测量精度。

优选地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括冷却模块2和第一开关阀3，冷却模块2和第一开关阀3并联后串联于空压机100的出口与流量测量模块1之间，冷却模块2包括冷却开关阀21和中冷器22，冷却开关阀21与中冷器22的入口串联。当需要使出口的空气温度降低时，打开冷却开关阀21，关闭第一开关阀3，空气将流经中冷器22，实现降温功能。

优选地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括温度传感器7，温度传感器7被配置为串联于空压机100的出口与流量测量模块1之间。温度传感器7可以检测管路中空气的温度，以便于判断是否选通冷却模块2。进一步地，温度传感器7设置在冷却模块2和第一开关阀3并联之前与空压机100的出口之间。

优选地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括空气消耗模拟模块4和第二开关阀5，空气消耗模拟模块4包括模拟开关阀41、模拟腔42和模拟消耗流量计43，模拟开关阀41与模拟腔42的入口串联后与第二开关阀5并联，然后再串联于空压机100的出口与流量测量模块1之间，模拟消耗流量计43与模拟腔42的出口串联。当需要模拟燃料电池系统的空气消耗时，打开模拟开关阀41，关闭第二开关阀5，监测模拟消耗流量计43的值。

进一步地，空气消耗模拟模块4还包括消耗控制阀44，消耗控制阀44与模拟消耗流量计43串联。通过控制消耗控制阀44的开度，实现目标消耗流量的控制。

优选地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括入口流量计6，入口流量计6被配置为与空压机100的入口串联。入口流量计6能够测量初始进入空压机100的空气流量，另外，通过与出口大流量计111或出口小流量计121的配合，可以实现对出入空压机100的空气的冗余测量。

优选地，为了提高空气的清洁度，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括滤清器8，滤清器8被配置为与空压机100的入口串联。进一步地，入口流量计6串联于滤清器8与空压机100的入口之间。

优选地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统还包括压力传感器9，压力传感器9被配置为串联于空压机100的出口与流量测量模块1之间。通过设置压力传感器9，可以在进行流量测试的同时完成压力特性的测试。进一步地，压力传感器9的数量为多个。具体地，在本实施例中，压力传感器9的数量为两个。一个压力传感器9直接与空压机100的出口串联，另一个压力传感器9直接与流量测量模块1的入口串联。

具体地，本实施例提供的燃料电池空压机测试系统的连接关系如下：在空气入口首先是滤清器8，之后串联入口流量计6，然后串联空压机100。空压机100出口依次串联压力传感器9和温度传感器7，之后是第一开关阀3和冷却模块2并联，通过控制第一开关阀3和冷却开关阀21，可选通中冷器22进行空气冷却。然后是模拟开关阀41与模拟腔42的入口串联后与第二开关阀5并联，通过控制模拟开关阀41和第二开关阀5，可选通模拟燃料电池消耗的模拟腔42，模拟腔42后端为模拟消耗流量计43和消耗控制阀44。模拟开关阀41和模拟腔42与第二开关阀5并联后串联另一个压力传感器9，之后是第一测量组件11和第二测量组件12串联，其中，第一测量组件11中串联有出口大流量计111和第一背压阀112，第二测量组件12中串联有出口小流量计121和第二背压阀122。

本实施例提供的燃料电池空压机测试系统的工作原理如下：

当仅需测试空压机100的流量压力特性时，打开第一开关阀3和第二开关阀5，并打开出口大流量计111或出口小流量计121，关闭冷却开关阀21和模拟开关阀41，运行空压机100，对应调节第一背压阀112或第二背压阀122，记录流量计、压力传感器9和空压机电压电流传感器的值，即可完成空压机100的流量和压力特性测试；

当需要使出口的空气温度降低，用于模拟燃料电池系统实际使用的空气温度时，打开冷却开关阀21，关闭第一开关阀3，空气将流经中冷器22，实现降温功能；

当需要模拟燃料电池系统的空气消耗时，打开模拟开关阀41，关闭第二开关阀5，监测模拟消耗流量计43的值，通过控制消耗控制阀44的开度，实现目标消耗流量的控制。

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)

1.一种燃料电池空压机测试系统，其特征在于，包括：

流量测量模块(1)，被配置为与空压机(100)的出口串联，所述流量测量模块(1)包括第一测量组件(11)和第二测量组件(12)，所述第一测量组件(11)与所述第二测量组件(12)并联，所述第一测量组件(11)包括出口大流量计(111)和第一背压阀(112)，所述第一背压阀(112)与所述出口大流量计(111)串联，所述第二测量组件(12)包括出口小流量计(121)和第二背压阀(122)，所述第二背压阀(122)与所述出口小流量计(121)串联。

2.根据权利要求1所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，所述第一背压阀(112)为大口径背压阀，所述第二背压阀(122)为小口径背压阀。

3.根据权利要求1所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括冷却模块(2)和第一开关阀(3)，所述冷却模块(2)和所述第一开关阀(3)并联后串联于所述空压机(100)的出口与所述流量测量模块(1)之间，所述冷却模块(2)包括冷却开关阀(21)和中冷器(22)，所述冷却开关阀(21)与所述中冷器(22)的入口串联。

4.根据权利要求1-3任一项所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括空气消耗模拟模块(4)和第二开关阀(5)，所述空气消耗模拟模块(4)包括模拟开关阀(41)、模拟腔(42)和模拟消耗流量计(43)，所述模拟开关阀(41)与所述模拟腔(42)的入口串联后与所述第二开关阀(5)并联，然后再串联于所述空压机(100)的出口与所述流量测量模块(1)之间，所述模拟消耗流量计(43)与所述模拟腔(42)的出口串联。

5.根据权利要求4所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，所述空气消耗模拟模块(4)还包括消耗控制阀(44)，所述消耗控制阀(44)与所述模拟消耗流量计(43)串联。

6.根据权利要求1所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括入口流量计(6)，所述入口流量计(6)被配置为与所述空压机(100)的入口串联。

7.根据权利要求3所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括温度传感器(7)，所述温度传感器(7)被配置为串联于所述空压机(100)的出口与所述流量测量模块(1)之间。

8.根据权利要求1所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括滤清器(8)，所述滤清器(8)被配置为与所述空压机(100)的入口串联。

9.根据权利要求1所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，还包括压力传感器(9)，所述压力传感器(9)被配置为串联于所述空压机(100)的出口与所述流量测量模块(1)之间。

10.根据权利要求9所述的燃料电池空压机测试系统，其特征在于，所述压力传感器(9)的数量为多个。