CN110797557B - 一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法,燃料电池气密性检测装置包括:待测电池电堆(100),其具有至少一个流路入口和与之对应的至少一个流路出口,检测装置还包括主管路(A)和至少一个进口支管,主管路和至少一个进口支管连通,且至少一个进口支管的另一端与流路入口连通,进口支管上设置有流量检测器和第一控制阀,检测装置还包括至少一个出口支管,至少一个出口支管的一端与流路出口连通,进口支管上设置有湿度检测器和第二控制阀。通过本发明同时实现了对燃料电池电堆的气密性检测和电堆吹扫的功能,结构简单,易于实现,用一套设备完成两种功能,大大提高了对燃料电池的气密性和湿度的检测效率。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域,具体涉及一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法。
背景技术
燃料电池是一项非常有前景的能源技术,与现有的传统能量转化技术相比,燃料电池具有许多优点,包括更高的能量转化效率、污染物零排放、无运动部件工作安静等。燃料电池有多种类型,本发明聚焦在质子交换膜燃料电池(PEMFC)领域。虽然质子交换膜燃料电池具有诸多优点,但也存在一些亟待解决的问题。
燃料电池用于燃料电池双极板,单电池,电堆的气密测试及燃料电池电堆用于低温存储、维修、振动等试验的吹扫,同时对于燃料电池电堆冷启动具有实践意义。然而燃料电池电堆气密性是燃料电池电堆性能评估的重要参数,直接影响电堆是运行及安全。在燃料电池电堆装配过程可能存在双极板、膜电极、及密封垫问题使得电堆存在气密性问题,因此需要一个简便操作装置,对生产过程进行质检以及对燃料电池进行串气、外漏、内漏的判断具有重要的意义。专利号201721921211.4涉及到一种燃料电池电堆气密性测试,此设备方法便是通过流量计进行检测气体的流量,准确获得气体通入待测电池电堆前后的流量来判断燃料电池的气密性。同时燃料电池电堆的低温存储和冷启动中对电堆的湿度要求比较高,电堆的内部湿度对低温存储及冷启动尤为重要,普通的吹扫策略都是对电堆直接吹扫,没有评价标准,尤其是无法在进行气密性检测的同时还能实现电堆吹扫的功能。
由于现有技术中的燃料电池存在无法同时实现气密性检测和湿度安全保证等技术问题,因此本发明研究设计出一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的燃料电池存在无法同时实现气密性检测和湿度安全保证的缺陷,从而提供一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法。
本发明提供一种燃料电池气密性和吹扫检测装置,其包括:
待测电池电堆,其具有至少一个流路入口和与之对应的至少一个流路出口,所述检测装置还包括主管路和至少一个进口支管,所述主管路和所述至少一个进口支管连通,且至少一个所述进口支管的另一端与所述流路入口连通,所述进口支管上设置有流量检测器和第一控制阀,所述检测装置还包括至少一个出口支管,所述至少一个所述出口支管的一端与所述流路出口连通,所述进口支管上设置有湿度检测器和第二控制阀。
优选地,
所述待测电池电堆包括三个流路入口、分别为氢路入口、水路入口和空路入口,所述氢路入口能够用于接收供给的氢气、所述水路入口能够用于接收供给的水、所述空路入口能够用于接收供给的空气;相应地,所述待测电池电堆包括三个流路出口、分别为氢路出口、水路出口和空路出口,所述氢路出口能够用于排出氢气且与所述氢路入口连通、所述水路出口能够用于排出水且与所述水路入口连通、所述空路出口能够用于排出空气且与所述空路入口连通。
优选地,
至少一个所述进口支管包括氢路进管、水路进管和空路进管,所述氢路进管一端与所述主管路连通、另一端与所述氢路入口连通,所述水路进管一端与所述主管路连通、另一端与所述水路入口连通,所述空路进管一端与所述主管路连通、另一端与所述空路入口连通。
优选地,
所述流量检测器包括设置在所述氢路进管上的氢路质量流量计,所述第一控制阀包括设置在所述氢路进管上的第一截止阀;所述流量检测器包括设置在所述水路进管上的水路质量流量计,所述第一控制阀包括设置在所述水路进管上的第二截止阀;所述流量检测器包括设置在所述空路进管上的空路质量流量计,所述第一控制阀包括设置在所述空路进管上的第三截止阀。
优选地,
至少一个所述出口支管包括氢路出管、水路出管和空路出管,所述氢路出管一端与所述氢路出口连通,所述水路出管一端与所述水路出口连通,所述空路出管一端与所述空路出口连通。
优选地,
所述湿度检测器包括设置在所述氢路出管上的第一湿度仪,所述第二控制阀包括设置在所述氢路出管上的第四截止阀;所述湿度检测器包括设置在所述水路出管上的第二湿度仪,所述第二控制阀包括设置在所述水路出管上的第五截止阀;所述湿度检测器包括设置在所述空路出管上的第三湿度仪,所述第二控制阀包括设置在所述空路出管上的第六截止阀。
优选地,
所述主管路上还设置有第一压力表、调压阀、二通阀和气液分离器。
本发明还提供一种燃料电池气密性的检测控制方法,其使用前任一项所述的燃料电池气密性检测装置,对待测电池电堆的内部气密性进行检测,同时还能对待测电池电堆进行内部吹扫。
优选地,
当需要对待测电池电堆的内部气密性进行检测时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,关闭与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀;
当需要对待测电池电堆进行吹扫时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,并且打开与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀。
优选地,
当需要对待测电池电堆的内部氢路气密性进行检测时,打开与待测氢路相连通的氢路进管上设置的第一截止阀,关闭与待测氢路相连通的氢路出管上设置的第四截止阀;
当需要对待测电池电堆的内部水路气密性进行检测时,打开与待测水路相连通的水路进管上设置的第二截止阀,关闭与待测水路相连通的水路出管上设置的第五截止阀;
当需要对待测电池电堆的内部空路气密性进行检测时,打开与待测空路相连通的空路进管上设置的第三截止阀,关闭与待测空路相连通的空路出管上设置的第六截止阀。
优选地,
当需要对待测电池电堆的内部氢路进行吹扫时,打开与待测氢路相连通的氢路进管上设置的第一截止阀,并且打开与待测氢路相连通的氢路出管上设置的第四截止阀;
当需要对待测电池电堆的内部水路进行吹扫时,打开与待测水路相连通的水路进管上设置的第二截止阀,并且打开与待测水路相连通的水路出管上设置的第五截止阀;
当需要对待测电池电堆的内部空路进行吹扫时,打开与待测空路相连通的空路进管上设置的第三截止阀,并且打开与待测空路相连通的空路出管上设置的第六截止阀。
本发明提供的一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置和检测控制方法具有如下有益效果:
1.本发明通过在待测电池电堆上设置至少一个流路入口和至少一个流路出口,并且设置主管路和至少一个进口支管与流路入口连通,能够从主管路、通过进口支管供入气体至待测电池电堆中的待测流路中,并且通过流量检测器和第一控制阀能够对气体的流量进行检测控制,以获得电堆待测流量的气密性是否达到要求的结果;另外还通过出口支管能够将待测流路中的气体进行导出,从而完成对待测电堆中流路的吹扫作用,并且通过湿度检测器和第二控制阀能够有效地检测控制该被吹扫流路中的气体中湿度是否达到要求,从而有效判断吹扫作用是否完成,达到正常的湿度安全范围,有效地同时实现了对燃料电池电堆的气密性检测和电堆吹扫的功能,结构简单,易于实现,用一套设备完成两种功能的相互叠加、且彼此之间相互作用、相互联系,大大提高了对燃料电池的气密性和湿度的检测效率。
2.本发明可以进行燃料电池电堆氢、水、空单独气密性测试;可以进行燃料电池电堆串气、外漏、内漏测试,可以检测膜电极的气体透过率;可以进行电堆低温存储、振动等实验的气体吹扫;可以为冷启动提供技术支持;由流量计、高精度压力表,经过截止阀控制,通过主路管道控制各支路管道的性能测试;通过截止阀、湿度仪、汽水分离器控制电堆吹扫策略;兼具气密性测试及电堆吹扫策略;为燃料电池电堆的冷启动提供技术支持。
附图说明
图1是本发明的燃料电池气密性和吹扫检测控制装置的结构示意图。
图中附图标记表示为:
100、待测电池电堆;A、主管路;B、氢路进管;C、水路进管;D、空路进管;E、氢路出管;F、水路出管;G、空路出管;1、氢路入口;2、水路入口;3、空路入口;4、氢路质量流量计;5、水路质量流量计;6、空路质量流量计;7、第一截止阀;8、第二截止阀;9、第三截止阀;10、压力表;11、调压阀;12、二通阀;13、气液分离器;14、氢路出口;15、水路出口;16、空路出口;17、第四截止阀;18、第五截止阀;19、第六截止阀;20、第一湿度仪;21、第二湿度仪;22、第三湿度仪。
具体实施方式
如图1所示,本发明提供一种燃料电池气密性检测装置,其包括:
待测电池电堆100,其具有至少一个流路入口和与之对应的至少一个流路出口,所述检测装置还包括主管路A和至少一个进口支管,所述主管路和所述至少一个进口支管连通,且至少一个所述进口支管的另一端与所述流路入口连通,所述进口支管上设置有流量检测器和第一控制阀,所述检测装置还包括至少一个出口支管,所述至少一个所述出口支管的一端与所述流路出口连通,所述进口支管上设置有湿度检测器和第二控制阀。
本发明通过在待测电池电堆上设置至少一个流路入口和至少一个流路出口,并且设置主管路和至少一个进口支管与流路入口连通,能够从主管路、通过进口支管供入气体至待测电池电堆中的待测流路中,并且通过流量检测器和第一控制阀能够对气体的流量进行检测控制,以获得电堆待测流量的气密性是否达到要求的结果;另外还通过出口支管能够将待测流路中的气体进行导出,从而完成对待测电堆中流路的吹扫作用,并且通过湿度检测器和第二控制阀能够有效地检测控制该被吹扫流路中的气体中湿度是否达到要求,从而有效判断吹扫作用是否完成,达到正常的湿度安全范围,有效地同时实现了对燃料电池电堆的气密性检测和电堆吹扫的功能,结构简单,易于实现,用一套设备完成两种功能的相互叠加、且彼此之间相互作用、相互联系,大大提高了对燃料电池的气密性和湿度的检测效率。
本发明的主管路A,氢、空、水三进口支路管路B、C、D,氢、空、水三出口支路管路E、F、G。A管路为主管路为设备提供气体入口,B、C、D为进口支路管道,可以选择性进行三个场同时或单独测试,E、F、G为出口支路管道,根据测试需求可以部分或全部开启。
优选地,
所述待测电池电堆100包括三个流路入口、分别为氢路入口1、水路入口2和空路入口3,所述氢路入口1能够用于接收供给的氢气、所述水路入口2能够用于接收供给的水、所述空路入口3能够用于接收供给的空气;相应地,所述待测电池电堆100包括三个流路出口、分别为氢路出口14、水路出口15和空路出口16,所述氢路出口14能够用于排出氢气且与所述氢路入口1连通、所述水路出口15能够用于排出水且与所述水路入口2连通、所述空路出口16能够用于排出空气且与所述空路入口3连通。
这是本发明的待测电池电堆的优选结构形式,主要适用于氢氧氧化反应产生能量的燃料电池中,一路提供氢气、一路提供空气,在电堆中发生反应放出热量,水路循环用于对电池电堆进行散热降温作用,因此形成三个流路入口、三个待测流路以及三个流路出口。
优选地,
至少一个所述进口支管包括氢路进管B、水路进管C和空路进管D,所述氢路进管B一端与所述主管路A连通、另一端与所述氢路入口1连通,所述水路进管C一端与所述主管路A连通、另一端与所述水路入口2连通,所述空路进管D一端与所述主管路A连通、另一端与所述空路入口3连通。这是本发明的进口支管的优选结构形式,通过三个不同的支管:即氢路进管B、水路进管C和空路进管D分别连通至氢路入口、水路入口和空路入口,以从主管路中引入气体(三路可同时引入或分别引入),以对电堆中待测流路进行气密性的有效测试作用。
优选地,
所述流量检测器包括设置在所述氢路进管B上的氢路质量流量计4,所述第一控制阀包括设置在所述氢路进管B上的第一截止阀7;所述流量检测器包括设置在所述水路进管C上的水路质量流量计5,所述第一控制阀包括设置在所述水路进管C上的第二截止阀8;所述流量检测器包括设置在所述空路进管D上的空路质量流量计6,所述第一控制阀包括设置在所述空路进管D上的第三截止阀9。
这是本发明的流量检测器和第一控制阀的优选结构形式,流量检测器中氢路质量流量计能够用于在对该氢路进管通气时检测该路中的气体质量流量,通过控制和保证主管路中进气压力的稳定,并且关闭出口支管,即将气体封存于进口支管和待测电堆的相应待测管路段,如果发生泄漏的话那么该质量流量计检测出的流量会小于预设质量流量,判断此时电堆该待测流路存在气密性差或泄漏的情况;如果不发生泄漏则质量流量计检测出的流量会大于或等于预设质量流量,气密性达到要求;同样地适用于水路进管和空路进管,该三路进口支管可以同时开启或分别开启,即可对待测电堆中三个待测流路进行同时检测或分别检测,实现气密性有效精确检测的目的。
优选地,
至少一个所述出口支管包括氢路出管E、水路出管F和空路出管G,所述氢路出管E一端与所述氢路出口14连通,所述水路出管F一端与所述水路出口15连通,所述空路出管G一端与所述空路出口16连通。这是本发明的出口支管的优选结构形式,通过三个不同的支管:即氢路出管E、水路出管F和空路出管G分别连通至氢路出口、水路出口和空路出口,将气体从主管路经由进口支管、待测电堆和出口支管而被吹扫出,用于吹干或吹走电堆中的水分、有效地降低电堆的湿度,保证其干燥度,保证电堆的安全可靠的运行。
优选地,
所述湿度检测器包括设置在所述氢路出管E上的第一湿度仪20,所述第二控制阀包括设置在所述氢路出管E上的第四截止阀17;所述湿度检测器包括设置在所述水路出管F上的第二湿度仪21,所述第二控制阀包括设置在所述水路出管F上的第五截止阀18;所述湿度检测器包括设置在所述空路出管G上的第三湿度仪22,所述第二控制阀包括设置在所述空路出管G上的第六截止阀19。
这是本发明的湿度检测器和第二控制阀的优选结构形式,湿度检测器中第一湿度仪能够用于在对该氢路出管通气时检测该路中的气体湿度情况,有效判断吹扫出的气流的湿度是否达到要求,即得出此时电堆中待测流路的干燥程度(或湿度)是否达到要求,如果吹扫过程湿度检测器检测出的湿度大于预设值范围,说明此时电堆中湿度较大、不满足要求,应该打开该第二控制阀继续吹扫,直至检测出的湿度小于湿度预设值范围;同样地适用于水路进管和空路进管,该三路进口支管可以同时开启或分别开启,即可对待测电堆中三个待测流路进行同时吹扫或分别吹扫,实现湿度的有效控制和精确检测的目的。
燃料电池电堆的低温存储、振动试验、及冷启动的重要参数是,燃料电池电堆必须保证一定低湿度,便于在燃料电池电堆在进行低温存储、振动试验、及冷启动实验时,会因为低温使得燃料电池电堆发生冻坏现象,燃料电池电堆的湿度评估尤为重要。
优选地,
所述主管路上还设置有压力表10、调压阀11、二通阀12和气液分离器13。这是本发明的主管路上的优选结构形式,通过气液分离器能够有效地保证进入电堆中检测的为干燥的气体,减小湿度影响,且通过压力表能够同时对主管路中的气体压力进行检测,提高检测精度,通过调压阀能够调节主管路中气体压力,通过二通阀能够控制主管路的通断,为精确检测和控制提供条件。
主测试管路需要接入气源(氮气、空气等)并且可以通过调压阀调整气源压力,一般为0.1Bar-3Bar,主要有调压阀、汽水分离器、高精度压力表、截止阀。支路管路B需配置截止阀、质量流量计0.1-100l/min。支路管路C需配置截止阀、质量流量计0-0.5l/min。支路管路D需配置截止阀、质量流量计0-0.5l/min。支路管路E需配置高精度湿度仪、截止阀,支路管路F需配置高精度湿度仪、截止阀,支路管路G需配置高精度湿度仪、截止阀。
本发明还提供一种燃料电池气密性的检测控制方法,其使用前任一项所述的燃料电池气密性检测装置,对待测电池电堆的内部气密性进行检测,同时还能对待测电池电堆进行内部吹扫;
当需要对待测电池电堆的内部气密性进行检测时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,关闭与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀;
当需要对待测电池电堆进行吹扫时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,并且打开与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀。
本发明通过在待测电池电堆上设置至少一个流路入口和至少一个流路出口,并且设置主管路和至少一个进口支管与流路入口连通,能够从主管路、通过进口支管供入气体至待测电池电堆中的待测流路中,并且通过流量检测器和第一控制阀能够对气体的流量进行检测控制,以获得电堆待测流量的气密性是否达到要求的结果;另外还通过出口支管能够将待测流路中的气体进行导出,从而完成对待测电堆中流路的吹扫作用,并且通过湿度检测器和第二控制阀能够有效地检测控制该被吹扫流路中的气体中湿度是否达到要求,从而有效判断吹扫作用是否完成,达到正常的湿度安全范围,有效地同时实现了对燃料电池电堆的气密性检测和电堆吹扫的功能,结构简单,易于实现,用一套设备完成两种功能的相互叠加、且彼此之间相互作用、相互联系,大大提高了对燃料电池的气密性和湿度的检测效率。
当进行气密性测试时,开启主管路A,通过调压阀调节进口压力,选择开启需要测试的支路截止阀,关闭相应的出口阀,当压力稳定后通过流量计显示的流量检查该支路的气密性。
当进行电堆吹扫测试时,开启主管路A,通过调压阀调节进口压力,选择开启需要测试的支路截止阀,开启相应的出口阀,对电堆支路进行干燥空气吹扫,通过支路出口的湿度仪确认电堆吹扫是否完成,本发明同时具有对燃料电池电堆进行吹扫功能,有利于吹扫时间的控制。
优选地,
当需要对待测电池电堆的内部氢路气密性进行检测时,打开与待测氢路相连通的氢路进管B上设置的第一截止阀7,关闭与待测氢路相连通的氢路出管E上设置的第四截止阀17;
当需要对待测电池电堆的内部水路气密性进行检测时,打开与待测水路相连通的水路进管C上设置的第二截止阀8,关闭与待测水路相连通的水路出管F上设置的第五截止阀18;
当需要对待测电池电堆的内部空路气密性进行检测时,打开与待测空路相连通的空路进管D上设置的第三截止阀9,关闭与待测空路相连通的空路出管G上设置的第六截止阀19。
这是本发明的气密性检测的优选控制方法,即对氢路气密性检测、水路气密性检测和空路气密性检测中的任一种或两种或三种进行检测,实现对气密性的单一或多路同时有效且精确检测的目的,检测精度和效率高。
优选地,
当需要对待测电池电堆的内部氢路进行吹扫时,打开与待测氢路相连通的氢路进管B上设置的第一截止阀7,并且打开与待测氢路相连通的氢路出管E上设置的第四截止阀17;
当需要对待测电池电堆的内部水路进行吹扫时,打开与待测水路相连通的水路进管C上设置的第二截止阀8,并且打开与待测水路相连通的水路出管F上设置的第五截止阀18;
当需要对待测电池电堆的内部空路进行吹扫时,打开与待测空路相连通的空路进管D上设置的第三截止阀9,并且打开与待测空路相连通的空路出管G上设置的第六截止阀。
这是本发明的湿度检测以及湿度降低控制(即通过气体吹扫的方式)的优选控制方法,即对氢路流路进行吹扫和湿度检测、水路流路进行吹扫和湿度检测和空路流路进行吹扫和湿度检测中的任一种或两种或三种进行检测,实现对湿度的单一或多路同时有效且精确检测和有效吹扫(同时或分路吹扫)的目的,检测精度和效率高。
本发明的目的在于通过一个简单的低成本的设备,对燃料电池的气密性及吹扫策略进行控制,一种设备兼具燃料电池电堆气密性测试及电堆吹扫控制评估,具有重要的使用价值,为了实现以上设计目的,本发明进行了以下设计:
实施方式一:
步骤一、按照发明设计,组装测试系统,将待测燃料电池电堆对应各接口接入测试系统中。
步骤二、主管路接口A通入气体,开启截止阀,开启支路B(C、D)截止阀
步骤二、关闭所选支路的截止阀E(F、G)。
步骤四、观察高精度压力表,调节压力调节阀,使得进气压力达到所需的压力范围,观察该支路流量计数据,记录流量数据。
具体操作如下:开启供气装置、打开二通阀12,对A主管路进行通气,开启氢路进管B的第一截止阀7,关闭支路管路第四截止阀17,调节调压阀11,观察高精度的压力表10显示,使得压力达到所需压力范围,待压力稳定后观察记录氢路质量流量计4的数据显示,通过流经流量计的气体量判定燃料电池达到的气密性。同样其它支路的气密性测试一样,只需选择相应支路的截止阀,观察记录相应的流量计数据即可。
实施方式二:
按照本发明设计,组装测试系统,将待测燃料电池电堆对应各接口接入测试系统中。
步骤二、主管路A接口通入气体,开启截止阀,开启支路B(C、D)截止阀
步骤二、开启所选支路的截止阀E(F、G)。
步骤四、观察高精度压力表,调节压力调节阀,使得进气压力达到所需的压力范围,观察该支路气体出口处湿度仪显示,记录出口气体湿度数据。
具体操作如下:开启供气装置、打开二通阀12,对A主管路进行通气,开启支路B管路第一截止阀7,开启支路管路第四截止阀17,调节调压阀11,观察高精度的压力表10显示,使得压力达到所需压力范围,待压力稳定后观察该支路气体出口处湿度显示仪的数据并,通过支路气体出口处湿度判定电堆吹扫程度。吹扫程度是根据湿度仪判定的,因为通入燃料电池电堆的是经过干燥的空气,通入的气体可以带走电堆中的水分,根据出口处湿度仪的湿度判定出口的空气湿度,即判定电堆是否吹扫完成,理论上湿度仪显示的空气湿度为0即为吹扫完成,考录实际误差,我们选择湿度低于RH=20即为吹扫完成。
同样其它支路的电堆吹扫测试一样,只需选择相应支路的截止阀,观察记录相应的湿度仪显示数据即可。
实施方式三:
本发明可以为低温存储、振动试验、及冷启动提供技术支持。燃料电池电堆的低温存储、振动试验、及冷启动的重要参数是,燃料电池电堆必须保证一定低湿度,便于在燃料电池电堆在进行低温存储、振动试验、及冷启动实验时,会因为低温使得燃料电池电堆发生冻坏现象,燃料电池电堆的湿度评估尤为重要,本发明为以上的研究提高了技术支持。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种燃料电池气密性和吹扫检测控制装置,其特征在于:包括:
待测电池电堆(100),其具有至少一个流路入口和与之对应的至少一个流路出口,所述检测控制装置还包括主管路(A)和至少一个进口支管,所述主管路和所述至少一个进口支管连通,且至少一个所述进口支管的另一端与所述流路入口连通,所述进口支管上设置有流量检测器和第一控制阀,所述检测控制装置还包括至少一个出口支管,所述至少一个所述出口支管的一端与所述流路出口连通,所述出口支管上设置有湿度检测器和第二控制阀;
所述待测电池电堆(100)包括三个流路入口、分别为氢路入口(1)、水路入口(2)和空路入口(3),所述氢路入口(1)能够用于接收供给的氢气、所述水路入口(2)能够用于接收供给的水、所述空路入口(3)能够用于接收供给的空气;相应地,所述待测电池电堆(100)包括三个流路出口、分别为氢路出口(14)、水路出口(15)和空路出口(16),所述氢路出口(14)能够用于排出氢气且与所述氢路入口(1)连通、所述水路出口(15)能够用于排出水且与所述水路入口(2)连通、所述空路出口(16)能够用于排出空气且与所述空路入口(3)连通;
至少一个所述进口支管包括氢路进管(B)、水路进管(C)和空路进管(D),所述氢路进管(B)一端与所述主管路(A)连通、另一端与所述氢路入口(1)连通,所述水路进管(C)一端与所述主管路(A)连通、另一端与所述水路入口(2)连通,所述空路进管(D)一端与所述主管路(A)连通、另一端与所述空路入口(3)连通。
2.根据权利要求1所述的燃料电池气密性和吹扫检测控制装置,其特征在于:
所述流量检测器包括设置在所述氢路进管(B)上的氢路质量流量计(4),所述第一控制阀包括设置在所述氢路进管(B)上的第一截止阀(7);所述流量检测器包括设置在所述水路进管(C)上的水路质量流量计(5),所述第一控制阀包括设置在所述水路进管(C)上的第二截止阀(8);所述流量检测器包括设置在所述空路进管(D)上的空路质量流量计(6),所述第一控制阀包括设置在所述空路进管(D)上的第三截止阀(9)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的燃料电池气密性和吹扫检测控制装置,其特征在于:
至少一个所述出口支管包括氢路出管(E)、水路出管(F)和空路出管(G),所述氢路出管(E)一端与所述氢路出口(14)连通,所述水路出管(F)一端与所述水路出口(15)连通,所述空路出管(G)一端与所述空路出口(16)连通。
4.根据权利要求3所述的燃料电池气密性和吹扫检测控制装置,其特征在于:
所述湿度检测器包括设置在所述氢路出管(E)上的第一湿度仪(20),所述第二控制阀包括设置在所述氢路出管(E)上的第四截止阀(17);所述湿度检测器包括设置在所述水路出管(F)上的第二湿度仪(21),所述第二控制阀包括设置在所述水路出管(F)上的第五截止阀(18);所述湿度检测器包括设置在所述空路出管(G)上的第三湿度仪(22),所述第二控制阀包括设置在所述空路出管(G)上的第六截止阀(19)。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的燃料电池气密性和吹扫检测控制装置,其特征在于:
所述主管路(A)上还设置有第一压力表(10)、调压阀(11)、二通阀(12)和气液分离器(13)。
6.一种燃料电池气密性和吹扫的检测控制方法,其特征在于:使用权利要求1-5中任一项所述的燃料电池气密性检测装置,对待测电池电堆的内部气密性进行检测,同时还能对待测电池电堆进行内部吹扫;
当需要对待测电池电堆的内部气密性进行检测时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,关闭与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀;
当需要对待测电池电堆进行吹扫时,打开与待测流路相连通的分流进管路上设置的第一控制阀,并且打开与待测流路相连通的分流出管路上设置的第二控制阀。
7.根据权利要求6所述的检测控制方法,其特征在于:
当需要对待测电池电堆的内部氢路气密性进行检测时,打开与待测氢路相连通的氢路进管(B)上设置的第一截止阀(7),关闭与待测氢路相连通的氢路出管(E)上设置的第四截止阀(17);
当需要对待测电池电堆的内部水路气密性进行检测时,打开与待测水路相连通的水路进管(C)上设置的第二截止阀(8),关闭与待测水路相连通的水路出管(F)上设置的第五截止阀(18);
当需要对待测电池电堆的内部空路气密性进行检测时,打开与待测空路相连通的空路进管(D)上设置的第三截止阀(9),关闭与待测空路相连通的空路出管(G)上设置的第六截止阀(19)。
8.根据权利要求6或7所述的检测控制方法,其特征在于:
当需要对待测电池电堆的内部氢路进行吹扫时,打开与待测氢路相连通的氢路进管(B)上设置的第一截止阀(7),并且打开与待测氢路相连通的氢路出管(E)上设置的第四截止阀(17);
当需要对待测电池电堆的内部水路进行吹扫时,打开与待测水路相连通的水路进管(C)上设置的第二截止阀(8),并且打开与待测水路相连通的水路出管(F)上设置的第五截止阀(18);
当需要对待测电池电堆的内部空路进行吹扫时,打开与待测空路相连通的空路进管(D)上设置的第三截止阀(9),并且打开与待测空路相连通的空路出管(G)上设置的第六截止阀。
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