CN112098004A - 一种燃料电池检测用多功能检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池检测用多功能检测设备，包括氦气舱和缓冲舱，氦气舱的底部设置有氦气阀门，氦气舱的侧面设置有氦气进气阀门，氦气进气阀门远离氦气舱的一侧设置有氦气气源，缓冲舱的内部设置有夹具，夹具的内部设置有双极板，缓冲舱的侧面设置有真空阀门，真空阀门远离缓冲舱的一侧设置有真空泵，真空阀门的底部设置有夹具进气阀门，夹具进气阀门的底部设置有夹具出气阀门，夹具出气阀门的底部设置有气体检测设备。该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过设置夹具，利用夹具对双极板进行快速密封，再通过气体检测设备对泄漏气体进行检验，优化检查步骤，加快了检查泄漏的速度，提高了生产效率，能够实现快速批量检验。

Description

一种燃料电池检测用多功能检测设备

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池检测用多功能检测设备。

背景技术

燃料电池是一种能够将氢燃料及氧化剂转化成电能及反应产物的装置。该装置的内部核心部件是双极板夹设膜电极组成，燃料电池堆在运行过程中，双极板执行如下功能以维持燃料电池堆的最佳工作状态以及使用寿命:(1)电池导电体，极板两侧分别形成阴极阳极，将一个个电池单元串联以组成燃料电池堆；(2)通过流道向电极提供反应气(传质)；(3)协调水与热的管理,防止冷却介质及反应气体外漏；(4)向膜电极组件(MEA)提供结构强度支持。

极板是燃料单池的关键零部件和重要组成部分，也是燃料单池系统中数量最多的零部件。双极板的失效形式往往表现衣冷却腔与燃料腔或者与氧化剂腔的串漏。这往往会导致燃料串漏至冷却腔导致安全问题，或者冷却液串漏至燃料或者氧化剂腔体中止反应后者对燃料单池寿命带来极大危害。

现有技术存在以下缺陷或问题：

双极板是有两片单极板经粘接或焊接形成。失效机理主要包括极板泄漏、单极板之间焊接或粘接泄漏以及双极板和膜电极之间的密封线泄漏。目前检查泄露所采用的方法为饱压测试和气体收集检测。简单说，即模仿电堆的方式，分别使用密封线实现全极板密封，采用饱压检测压力泄漏速度或者收集气体，但在检查泄漏时，使用密封线进行全极板密封，需要沿密封线涂抹密封胶，涂抹密封胶所需要的时间过长，无法实现快速批量检验。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种燃料电池检测用多功能检测设备，以解决背景技术中提出的现有技术在检查泄漏时，使用密封线进行全极板密封，需要沿密封线涂抹密封胶，涂抹密封胶所需要的时间过长，无法实现快速批量检验的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃料电池检测用多功能检测设备，包括氦气舱和缓冲舱，所述氦气舱的底部设置有氦气阀门，所述氦气舱的侧面设置有氦气进气阀门，所述氦气进气阀门远离氦气舱的一侧设置有氦气气源，所述缓冲舱的内部设置有夹具，所述夹具的内部设置有双极板，所述缓冲舱的侧面设置有真空阀门，所述真空阀门远离缓冲舱的一侧设置有真空泵，所述真空阀门的底部设置有夹具进气阀门，所述夹具进气阀门远离缓冲舱的一侧设置有氮气气源，所述夹具进气阀门的底部设置有夹具出气阀门，所述夹具出气阀门的底部设置有气体检测设备。

作为本发明的优选技术方案，所述双极板的内壁设置有双极板密封槽，所述双极板的一侧设置有燃料进口，所述燃料进口的底部设置有冷却流体进口，所述冷却流体进口的底部设置有氧化剂进口，所述双极板的另一侧设置有氧化剂出口，所述氧化剂出口的底部设置有冷却流体出口，所述冷却流体出口的底部设置有燃料出口。

作为本发明的优选技术方案，所述夹具包括上夹板、密封件和下夹板，所述上夹板的两侧设置有第一凹槽，所述下夹板的两侧面设置有第二凹槽，所述第二凹槽的内部设置有螺栓。

作为本发明的优选技术方案，所述氦气舱连接氦气气源，所述夹具连接氮气气源。

作为本发明的优选技术方案，所述缓冲舱连接真空泵。

作为本发明的优选技术方案，所述第一凹槽和第二凹槽的外表面宽度尺寸小于上夹板和下夹板的外表面宽度尺寸，所述第一凹槽和第二凹槽与上夹板和下夹板固定连接，所述螺栓的外表面宽度尺寸小于第一凹槽和第二凹槽的外表面宽度尺寸，所述上夹板通过螺栓与下夹板固定连接。

作为本发明的优选技术方案，所述上夹板和下夹板两端均设有与双极板的冷却流体进口、冷却流体出口相匹配的密封件，双极板置于下夹板上，再盖上上夹板，并通过螺栓将上夹板和下夹板连接固定，同时通过密封件将冷却流体进口、冷却流体出口与位于双极板中间的冷却流道密封。

作为本发明的优选技术方案，所述缓冲舱内还设置推送装置，所述推送装置包括：

安装箱，所述安装箱设置在所述缓冲舱内，所述安装箱上表面设置第一凹槽，所述第一凹槽底壁与所述下夹板底部接触，所述安装箱左侧底部设置两个滑块；

滑轨，所述滑轨设置在所述缓冲舱内，所述滑轨底部与所述缓冲舱底壁固定连接，所述滑轨右端与所述缓冲舱右侧内壁固定连接，两个所述滑块分别与所述滑轨滑动连接；

第一套筒，所述第一套筒一端与所述安装箱左侧壁固定连接，所述第一套筒内设置第一螺杆，所述第一螺杆与所述第一套筒内壁螺纹连接，所述第一螺杆远离所述安装箱一端与电机输出轴固定连接，所述电机左侧壁与所述缓冲舱左侧内壁固定连接，所述电机输出轴上设置第一皮带轮；

固定板，所述固定板上端与所述缓冲舱上端内壁固定连接，所述固定板内设置通孔，所述通孔内设置第一轴承，所述第一轴承外壁与所述通孔内壁固定连接；

转轴，所述转轴设置在所述缓冲舱内部上方，所述转轴一端设置第一锥齿轮，所述转轴另一端穿过所述第一轴承延伸至所述缓冲舱左侧内壁处并通过第二轴承与所述缓冲舱左侧内壁转动连接，所述转轴上设置有第二皮带轮，所述第二皮带轮与所述第一皮带轮通过皮带传动连接；

第二套筒，所述第二套筒设置在所述第一锥齿轮右侧，所述第二套筒上端与所述缓冲舱上端内壁固定连接，所述第二套筒内设置第二螺杆，所述第二螺杆与所述第二套筒内壁螺纹连接，所述第二螺杆下端延伸至所述第二套筒外部并设置滑板，所述滑板沿所述缓冲舱内壁上下滑动，所述滑板底部两端分别与连接柱一端固定连接，所述连接柱另一端设置压板，所述压板下表面与所述上夹板上表面接触，所述第二套筒上设置有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；

密封门，所述密封门设置在所述缓冲舱右侧壁。

作为本发明的优选技术方案，还包括：

气压传感器，所述气压传感器设置在所述缓冲舱内，用于检测所述缓冲舱内的初始气体压强；

气体浓度传感器，所述气体浓度传感器设置在所述缓冲舱内，用于检测所述缓冲舱内的初始气体浓度；

计时器，所述计时器设置在所述真空泵上，所述计时器用于记录所述真空泵的工作时长；

报警器，所述报警器设置在所述真空泵上；

控制器，所述控制器设置在所述真空泵上，所述控制器分别与所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：通过公式(1)计算所述真空泵的目标抽气速率：

其中，S₁为所述真空泵的目标抽气速率，S₀为所述真空泵的预设理论最大抽气速率，

为所述真空泵抽气时的效率损失；

步骤2：基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器，通过公式(2)计算所述真空泵的实际抽气速率：

其中，S₂为所述真空泵的实际抽气速率，V₁为所述缓冲舱的容积，t₁为所述计时器记录的所述真空泵的工作时长，lg为对数函数，P₀为所述气压传感器检测的所述缓冲舱内的初始气体压强，P₁为所述缓冲腔内的预设气体压强，μ为所述真空泵抽气时的修正系数，ρ₁为所述气体浓度传感器检测的所述缓冲舱内的初始气体浓度，ρ₀为所述缓冲舱内的预设气体浓度；

步骤3：基于步骤1与步骤2，通过公式(3)计算所述真空泵的实际抽气速率与所述真空泵的目标抽气速率的差值：

Q₁＝S₂-S₁ (3)

其中，Q₁为所述真空泵的实际抽气速率与所述真空泵的目标抽气速率的差值；

当Q₁大于等于0时，所述报警器不发出报警，当Q₁小于0时，所述控制器控制所述报警器发出报警。

与现有技术相比，本发明提供了一种燃料电池检测用多功能检测设备，具备以下有益效果：

1、该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过设置夹具，利用夹具对双极板进行快速密封，代替现有采用密封胶密封的方法，再通过气体检测设备对泄漏气体进行检验，优化检查步骤，缩短了检验时间，加快了检查泄漏的速度，提高了生产效率，能够实现快速批量检验。

2、该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过设置密封件，密封件可以快速将冷却流体进口、冷却流体出口与位于双极板中间的冷却流道密封，缩短了密封时间，提高了效率；

3、该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过设置气体检测设备，气体检测设备检测从冷却流体出口流出的气体中是否含有氦气,从而判断双极板的泄露情况。

4、该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过设置推送装置，能够通过电机转动将安装箱推送至缓冲舱外部，夹具安装空间变大，相对于在缓冲舱内使用夹具将双极板密封，便于夹具的安装，同时，将安装完毕的夹具放入安装箱后，电机带动安装箱进入缓冲舱内部，并通过压板将夹具的上夹板压紧，为上夹板提供了压力，进一步增强了上夹板与下夹板对双极板的密封性，防止测试时上夹板与下夹板之间松动而使测试气体泄漏，造成测试不准的问题。

5、该一种燃料电池检测用多功能检测设备，通过准确计算真空泵的实际抽气速率，并与目标抽气速率比较，能够确认真空泵的实际抽气速率是否能满足对缓冲舱抽真空的需求，提高了获取实际抽气速率的准确度，通过报警器发出报警提示，能够提醒工作人员及时对真空泵进行检修，确认实际抽气速率降低的原因，并及时解决问题，提高真空泵的实际抽气速率，提高燃料电池检测的工作节拍，提升工作效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明双极板结构示意图；

图3为本发明夹具结构示意图；

图4为本发明夹具连接示意图；

图5为本发明推送装置示意图；

图6为本发明密封门示意图。

图中：1、氦气舱；2、缓冲舱；3、氦气阀门；4、氦气进气阀门；5、氦气气源；6、夹具；7、双极板；8、真空阀门；9、真空泵；10、夹具进气阀门；11、氮气气源；12、夹具出气阀门；13、气体检测设备；14、双极板密封槽；15、燃料进口；16、冷却流体进口；17、氧化剂进口；18、氧化剂出口；19、冷却流体出口；20、燃料出口；21、上夹板；22、密封件；23、下夹板；24、第一凹槽；25、第二凹槽；26、螺栓；27、安装箱；28、第一凹槽；29、滑块；30、滑轨；31、第一套筒；32、第一螺杆；33、电机；34、第一皮带轮；35、固定板；36、第一轴承；37、转轴；38、第一锥齿轮；39、第二轴承；40、第二皮带轮；41、皮带；42、第二套筒；43、第二螺杆；44、滑板；45、连接柱；46、压板；47、第二锥齿轮；48、密封门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。

请参阅图1-4，本实施方案中：一种燃料电池检测用多功能检测设备，包括氦气舱1和缓冲舱2，氦气舱1的底部设置有氦气阀门3，氦气舱1的侧面设置有氦气进气阀门4，氦气进气阀门4远离氦气舱1的一侧设置有氦气气源5，缓冲舱2的内部设置有夹具6，夹具6的内部设置有双极板7，缓冲舱2的侧面设置有真空阀门8，真空阀门8远离缓冲舱2的一侧设置有真空泵9，真空阀门8的底部设置有夹具进气阀门10，夹具进气阀门10远离缓冲舱2的一侧设置有氮气气源11，夹具进气阀门10的底部设置有夹具出气阀门12，夹具出气阀门12的底部设置有气体检测设备13。

本实施例中，双极板7的内壁设置有双极板密封槽14，双极板7的一侧设置有燃料进口15，燃料进口15的底部设置有冷却流体进口16，冷却流体进口16的底部设置有氧化剂进口17，双极板7的另一侧设置有氧化剂出口18，氧化剂出口18的底部设置有冷却流体出口19，冷却流体出口19的底部设置有燃料出口20，双极板密封槽14简单，且密封性好；夹具6包括上夹板21、密封件22和下夹板23，上夹板21的两侧设置有第一凹槽24，下夹板23的两侧面设置有第二凹槽25，第二凹槽25的内部设置有螺栓26，上夹板21和下夹板23两端均设有与双极板7的冷却流体进口16、冷却流体出口19相匹配的密封件22，双极板7置于下夹板23上，再盖上上夹板21，并通过螺栓26将上夹板21和下夹板23连接固定，同时通过密封件22将冷却流体进口16、冷却流体出口19与位于双极板7中间的冷却流道密封；第一凹槽24和第二凹槽25的外表面宽度尺寸小于上夹板21和下夹板23的外表面宽度尺寸，第一凹槽24和第二凹槽25与上夹板21和下夹板23固定连接，螺栓26的外表面宽度尺寸小于第一凹槽24和第二凹槽25的外表面宽度尺寸，上夹板21通过螺栓26与下夹板23固定连接，上夹板21和下夹板23通过螺栓26将双极板7固定在上夹板21和下夹板23之间。

本发明的工作原理及使用流程：使用者将燃料电池双极板7通过夹具6夹装,然后放入缓冲舱2中,再将缓冲舱2抽真空；打开氦气气源5和氦气阀门3,使氦气舱1和缓冲舱2内充满氦气,保持氦气舱1内压力与缓冲舱2内压力平衡；打开氮气气源11,向夹具6内充入高纯氮；通过气体检测设备13检测从冷却流体出口19流出的气体中是否含有氦气,从而判断双极板7的泄露情况，通过设置夹具6，利用夹具6对双极板7进行快速密封，再通过气体检测设备13对泄漏气体进行检验，优化检查步骤，加快了检查泄漏的速度，提高了生产效率，能够实现快速批量检验。

在一个实施例中，如图5、图6所示，所述缓冲舱2内还设置推送装置，所述推送装置包括：

安装箱27，所述安装箱27设置在所述缓冲舱2内，所述安装箱27上表面设置第一凹槽28，所述第一凹槽28底壁与所述下夹板23底部接触，所述安装箱27左侧底部设置两个滑块29；

滑轨30，所述滑轨30设置在所述缓冲舱2内，所述滑轨30底部与所述缓冲舱2底壁固定连接，所述滑轨30右端与所述缓冲舱2右侧内壁固定连接，两个所述滑块29分别与所述滑轨30滑动连接；

第一套筒31，所述第一套筒31一端与所述安装箱27左侧壁固定连接，所述第一套筒31内设置第一螺杆32，所述第一螺杆32与所述第一套筒31内壁螺纹连接，所述第一螺杆32远离所述安装箱27一端与电机33输出轴固定连接，所述电机33左侧壁与所述缓冲舱2左侧内壁固定连接，所述电机33输出轴上设置第一皮带轮34；

固定板35，所述固定板35上端与所述缓冲舱2上端内壁固定连接，所述固定板35内设置通孔，所述通孔内设置第一轴承36，所述第一轴承36外壁与所述通孔内壁固定连接；

转轴37，所述转轴37设置在所述缓冲舱2内部上方，所述转轴37一端设置第一锥齿轮38，所述转轴37另一端穿过所述第一轴承36延伸至所述缓冲舱2左侧内壁处并通过第二轴承39与所述缓冲舱2左侧内壁转动连接，所述转轴37上设置有第二皮带轮40，所述第二皮带轮40与所述第一皮带轮34通过皮带41传动连接；

第二套筒42，所述第二套筒42设置在所述第一锥齿轮38右侧，所述第二套筒42上端与所述缓冲舱2上端内壁固定连接，所述第二套筒42内设置第二螺杆43，所述第二螺杆43与所述第二套筒42内壁螺纹连接，所述第二螺杆43下端延伸至所述第二套筒42外部并设置滑板44，所述滑板44沿所述缓冲舱2内壁上下滑动，所述滑板44底部两端分别与连接柱45一端固定连接，所述连接柱45另一端设置压板46，所述压板46下表面与所述上夹板21上表面接触，所述第二套筒42上设置有第二锥齿轮47，所述第二锥齿轮47与所述第一锥齿轮38啮合；

密封门48，所述密封门48设置在所述缓冲舱2右侧壁。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：当双极板7需要进行检测时，先将密封门48打开，缓冲舱2右侧壁设置有开口，密封门48横截面积大于开口横截面积，能够对缓冲舱2起到密封作用，打开密封门48后，缓冲舱2通过开口与外部环境连通，密封门48高度大于安装箱27高度，启动电机33，电机33输出轴带动第一螺杆32转动，第一螺杆32与第一套筒31内壁螺纹连接，第一套筒31右端与安装箱27左端固定连接，安装箱27下端设置有两个滑块29，两个滑块29设置在安装箱27左侧，且能沿滑轨30左右移动，在第一螺杆32的螺纹传动作用下，安装箱27从左向右移动，最后被第一套筒31从密封门48处推出，此时可以用夹具6将测试的双极板7密封，然后将夹具6放入第一凹槽28内，夹具6的下夹板23下表面与第一凹槽28下表面贴合，在向密封门48推送安装箱27的过程中，电机33输出轴上的第一皮带轮34转动并通过皮带41带动第二皮带轮40转动，第二皮带轮40带动转轴37转动，转轴37通过第一轴承36在固定板35内转动，并通过第二轴承39与缓冲舱2内壁转动连接，转轴37转动带动第一锥齿轮38转动，第一锥齿轮38转动带动第二锥齿轮47转动，第二锥齿轮47转动带动第二套筒42转动，由于滑板44与缓冲舱2内壁滑动连接，滑板44上端设置第二螺杆43，第二螺杆43与第二套筒42内壁螺纹连接，第二套筒42转动通过螺纹传动带动第二螺杆43在第二套筒42内上升，使得滑板44上升，从而滑板44通过连接柱45带动压板46上升，使压板46远离安装箱27，将夹具6放入安装箱27后，电机33反转带动第一螺杆32反转，第一套筒31带动安装箱27向缓冲舱2内移动，同时，第一皮带轮34通过皮带41带动第二皮带轮40反转，转轴37反转带动第一锥齿轮38反向转动，第二锥齿轮47随第一锥齿轮38反向转动并带动第二螺杆43下降，使得滑板44下降，直至滑板44下方的压板46与夹具6的上夹板21上表面贴合，电机33停止转动，压板46将上夹板21压紧，此时可以将密封门48关闭，通过设置推送装置，能够通过电机33转动将安装箱27推送至缓冲舱2外部，夹具6安装空间变大，相对于在缓冲舱2内使用夹具6将双极板7密封，便于夹具6的安装，同时，将安装完毕的夹具6放入安装箱27后，电机33带动安装箱27进入缓冲舱2内部，并通过压板46将夹具6的上夹板21压紧，为上夹板21提供了压力，进一步增强了上夹板21与下夹板23对双极板7的密封性，防止测试时上夹板21与下夹板23之间松动而使测试气体泄漏，造成测试不准的问题。

在一个实施例中，还包括：

气压传感器，所述气压传感器设置在所述缓冲舱2内，用于检测所述缓冲舱2内的初始气体压强；

气体浓度传感器，所述气体浓度传感器设置在所述缓冲舱2内，用于检测所述缓冲舱2内的初始气体浓度；

计时器，所述计时器设置在所述真空泵9上，所述计时器用于记录所述真空泵9的工作时长；

报警器，所述报警器设置在所述真空泵9上；

控制器，所述控制器设置在所述真空泵9上，所述控制器分别与所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：通过公式(1)计算所述真空泵9的目标抽气速率：

其中，S₁为所述真空泵9的目标抽气速率，S₀为所述真空泵9的预设理论最大抽气速率，

为所述真空泵9抽气时的效率损失；

步骤2：基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器，通过公式(2)计算所述真空泵9的实际抽气速率：

其中，S₂为所述真空泵9的实际抽气速率，V₁为所述缓冲舱2的容积，t₁为所述计时器记录的所述真空泵9的工作时长，lg为对数函数，P₀为所述气压传感器检测的所述缓冲舱2内的初始气体压强，P₁为所述缓冲腔内的预设气体压强，μ为所述真空泵9抽气时的修正系数，ρ₁为所述气体浓度传感器检测的所述缓冲舱2内的初始气体浓度，ρ₀为所述缓冲舱2内的预设气体浓度；

步骤3：基于步骤1与步骤2，通过公式(3)计算所述真空泵9的实际抽气速率与所述真空泵9的目标抽气速率的差值：

Q₁＝S₂-S₁ (3)

其中，Q₁为所述真空泵9的实际抽气速率与所述真空泵9的目标抽气速率的差值；

当Q₁大于等于0时，所述报警器不发出报警，当Q₁小于0时，所述控制器控制所述报警器发出报警。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：缓冲舱2内设置有气压传感器，通过气压传感器能够检测缓冲舱2内的初始气体压强，还可以通过气体浓度传感器检测缓冲舱2内的初始气体浓度，同时，计时器可以记录真空泵9的工作时长真空泵9的工作时长为真空泵9开始工作后，缓冲舱2内的气体压强由初始气体压强变为预设气体压强的时长，本方案通过检测缓冲舱2内的初始气体压强和初始气体浓度，并根据真空泵9的工作时长，通过公式(2)计算真空泵9的实际抽气速率，在公式(2)中结合真空泵抽气时的修正系数进行计算，使得实际抽气效率计算更加准确，修正系数与所述缓冲腔2内的预设气体压强有关，修正系数一般取0.7-0.9，由于真空泵9在抽气时，会造成一定的效率损失，效率损失包括真空泵9各部件传动需克服摩擦做功造成的机械损失与气体输送过程中因气体泄漏而造成的容积损失，真空泵的效率损失的取值范围为0.40-0.45，根据真空泵的效率损失，通过公式(1)可以准确计算出真空泵9的目标抽气速率，然后将真空泵9的实际抽气速率与公式(1)计算的真空泵9的目标抽气速率进行比较，通过计算真空泵9实际抽气速率与目标抽气速率的差值，当真空泵9实际抽气速率与目标抽气速率的差值大于等于0时，说明真空泵9实际抽气速率能满足工作需要，真空泵9正常运行，当真空泵9实际抽气速率与目标抽气速率的差值小于0时，说明真空泵9实际抽气速率较低，无法满足对缓冲舱2抽真空的需求，此时，控制器控制报警器发出报警，提示工作人员对真空泵9进行维护检修或更换，通过准确计算真空泵9的实际抽气速率，并与目标抽气速率比较，能够确认真空泵9的实际抽气速率是否能满足对缓冲舱2抽真空的需求，提高了获取实际抽气速率的准确度，通过报警器发出报警提示，能够提醒工作人员及时对真空泵9进行检修，确认实际抽气速率降低的原因，并及时解决问题，提高真空泵9的实际抽气速率，提高燃料电池检测的工作节拍，提升工作效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：包括氦气舱(1)和缓冲舱(2)，所述氦气舱(1)的底部设置有氦气阀门(3)，所述氦气舱(1)的侧面设置有氦气进气阀门(4)，所述氦气进气阀门(4)远离氦气舱(1)的一侧设置有氦气气源(5)，所述缓冲舱(2)的内部设置有夹具(6)，所述夹具(6)的内部设置有双极板(7)，所述缓冲舱(2)的侧面设置有真空阀门(8)，所述真空阀门(8)远离缓冲舱(2)的一侧设置有真空泵(9)，所述真空阀门(8)的底部设置有夹具进气阀门(10)，所述夹具进气阀门(10)远离缓冲舱(2)的一侧设置有氮气气源(11)，所述夹具进气阀门(10)的底部设置有夹具出气阀门(12)，所述夹具出气阀门(12)的底部设置有气体检测设备(13)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述双极板(7)的内壁设置有双极板密封槽(14)，所述双极板(7)的一侧设置有燃料进口(15)，所述燃料进口(15)的底部设置有冷却流体进口(16)，所述冷却流体进口(16)的底部设置有氧化剂进口(17)，所述双极板(7)的另一侧设置有氧化剂出口(18)，所述氧化剂出口(18)的底部设置有冷却流体出口(19)，所述冷却流体出口(19)的底部设置有燃料出口(20)。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述夹具(6)包括上夹板(21)、密封件(22)和下夹板(23)，所述上夹板(21)的两侧设置有第一凹槽(24)，所述下夹板(23)的两侧面设置有第二凹槽(25)，所述第二凹槽(25)的内部设置有螺栓(26)。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述氦气舱(1)连接氦气气源(5)，所述夹具(6)连接氮气气源(11)。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述缓冲舱(2)连接真空泵(9)。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述第一凹槽(24)和第二凹槽(25)的外表面宽度尺寸小于上夹板(21)和下夹板(23)的外表面宽度尺寸，所述第一凹槽(24)和第二凹槽(25)与上夹板(21)和下夹板(23)固定连接，所述螺栓(26)的外表面宽度尺寸小于第一凹槽(24)和第二凹槽(25)的外表面宽度尺寸，所述上夹板(21)通过螺栓(26)与下夹板(23)固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述上夹板(21)和下夹板(23)两端均设有与双极板(7)的冷却流体进口(16)、冷却流体出口(19)相匹配的密封件(22)，双极板(7)置于下夹板(23)上，再盖上上夹板(21)，并通过螺栓(26)将上夹板(21)和下夹板(23)连接固定，同时通过密封件(22)将冷却流体进口(16)、冷却流体出口(19)与位于双极板(7)中间的冷却流道密封。

8.根据权利要求3所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：所述缓冲舱(2)内还设置推送装置，所述推送装置包括：

安装箱(27)，所述安装箱(27)设置在所述缓冲舱(2)内，所述安装箱(27)上表面设置第一凹槽(28)，所述第一凹槽(28)底壁与所述下夹板(23)底部接触，所述安装箱(27)左侧底部设置两个滑块(29)；

滑轨(30)，所述滑轨(30)设置在所述缓冲舱(2)内，所述滑轨(30)底部与所述缓冲舱(2)底壁固定连接，所述滑轨(30)右端与所述缓冲舱(2)右侧内壁固定连接，两个所述滑块(29)分别与所述滑轨(30)滑动连接；

第一套筒(31)，所述第一套筒(31)一端与所述安装箱(27)左侧壁固定连接，所述第一套筒(31)内设置第一螺杆(32)，所述第一螺杆(32)与所述第一套筒(31)内壁螺纹连接，所述第一螺杆(32)远离所述安装箱(27)一端与电机(33)输出轴固定连接，所述电机(33)左侧壁与所述缓冲舱(2)左侧内壁固定连接，所述电机(33)输出轴上设置第一皮带轮(34)；

固定板(35)，所述固定板(35)上端与所述缓冲舱(2)上端内壁固定连接，所述固定板(35)内设置通孔，所述通孔内设置第一轴承(36)，所述第一轴承(36)外壁与所述通孔内壁固定连接；

转轴(37)，所述转轴(37)设置在所述缓冲舱(2)内部上方，所述转轴(37)一端设置第一锥齿轮(38)，所述转轴(37)另一端穿过所述第一轴承(36)延伸至所述缓冲舱(2)左侧内壁处并通过第二轴承(39)与所述缓冲舱(2)左侧内壁转动连接，所述转轴(37)上设置有第二皮带轮(40)，所述第二皮带轮(40)与所述第一皮带轮(34)通过皮带(41)传动连接；

第二套筒(42)，所述第二套筒(42)设置在所述第一锥齿轮(38)右侧，所述第二套筒(42)上端与所述缓冲舱(2)上端内壁固定连接，所述第二套筒(42)内设置第二螺杆(43)，所述第二螺杆(43)与所述第二套筒(42)内壁螺纹连接，所述第二螺杆(43)下端延伸至所述第二套筒(42)外部并设置滑板(44)，所述滑板(44)沿所述缓冲舱(2)内壁上下滑动，所述滑板(44)底部两端分别与连接柱(45)一端固定连接，所述连接柱(45)另一端设置压板(46)，所述压板(46)下表面与所述上夹板(21)上表面接触，所述第二套筒(42)上设置有第二锥齿轮(47)，所述第二锥齿轮(47)与所述第一锥齿轮(38)啮合；

密封门(48)，所述密封门(48)设置在所述缓冲舱(2)右侧壁。

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池检测用多功能检测设备，其特征在于：还包括：

气压传感器，所述气压传感器设置在所述缓冲舱(2)内，用于检测所述缓冲舱(2)内的初始气体压强；

气体浓度传感器，所述气体浓度传感器设置在所述缓冲舱(2)内，用于检测所述缓冲舱(2)内的初始气体浓度；

计时器，所述计时器设置在所述真空泵(9)上，所述计时器用于记录所述真空泵(9)的工作时长；

报警器，所述报警器设置在所述真空泵(9)上；

控制器，所述控制器设置在所述真空泵(9)上，所述控制器分别与所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：通过公式(1)计算所述真空泵(9)的目标抽气速率：

其中，S₁为所述真空泵(9)的目标抽气速率，S₀为所述真空泵(9)的预设理论最大抽气速率，

为所述真空泵(9)抽气时的效率损失；

步骤2：基于所述气压传感器、所述计时器、所述气体浓度传感器，通过公式(2)计算所述真空泵(9)的实际抽气速率：

其中，S₂为所述真空泵(9)的实际抽气速率，V₁为所述缓冲舱(2)的容积，t₁为所述计时器记录的所述真空泵(9)的工作时长，lg为对数函数，P₀为所述气压传感器检测的所述缓冲舱(2)内的初始气体压强，P₁为所述缓冲腔内的预设气体压强，μ为所述真空泵(9)抽气时的修正系数，ρ₁为所述气体浓度传感器检测的所述缓冲舱(2)内的初始气体浓度，ρ₀为所述缓冲舱(2)内的预设气体浓度；

步骤3：基于步骤1与步骤2，通过公式(3)计算所述真空泵(9)的实际抽气速率与所述真空泵(9)的目标抽气速率的差值：

Q₁＝S₂-S₁ (3)

其中，Q₁为所述真空泵(9)的实际抽气速率与所述真空泵(9)的目标抽气速率的差值；

当Q₁大于等于0时，所述报警器不发出报警，当Q₁小于0时，所述控制器控制所述报警器发出报警。

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