CN114725471A - 一种分体式燃料电池电堆测试台装置 - Google Patents

一种分体式燃料电池电堆测试台装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种分体式燃料电池电堆测试台装置，包括互相为独立箱体的水路模块、空气路模块和氢气路模块，所述氢气路模块内设有水路进水管道、水路出水管道、空气路进气管道和空气路出气管道，所述氢气路模块直接连接被测电堆，所述水路模块通过卡盘快装软管连接水路进水管道和水路出水管道后连通被测电堆，所述空气路模块通过卡盘快装软管连接空气路进气管道和空气路出气管道后连通被测电堆。与现有技术相比，本发明可根据具体测试需求可灵活拆分，独立运行，对于不同的实验室布局，布置更灵活，运输更方便。

Description

一种分体式燃料电池电堆测试台装置
技术领域
本发明涉及燃料电池测试领域，尤其是涉及一种分体式燃料电池电堆测试台装置。
背景技术
燃料电池电堆测试台专用于氢燃料电堆的性能指标测试，一般设计有提供电堆运行所需的供氢、空气、循环冷却水的功能。现有燃料电池电堆测试领域所用测试台结构上都为一体式设计，对于大功率的电堆测试台体积普遍非常庞大，搬运运输不便，人员不便进入设备内维修。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分体式燃料电池电堆测试台装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种分体式燃料电池电堆测试台装置，包括互相为独立箱体的水路模块、空气路模块和氢气路模块，所述氢气路模块内设有水路进水管道、水路出水管道、空气路进气管道和空气路出气管道，所述氢气路模块直接连接被测电堆，所述水路模块通过卡盘快装软管连接水路进水管道和水路出水管道后连通被测电堆，所述空气路模块通过卡盘快装软管连接空气路进气管道和空气路出气管道后连通被测电堆。
进一步地，所述水路模块包括水路冷却水进口、水路冷却水出口、水路循环进口和水路循环出口；所述空气路模块包括空气路气体进口、空气路气体出口、空气路循环进口、空气路循环出口和空气路温控单元；所述氢气路模块包括氢气路气体进口、氢气路气体出口、氢气路循环进口、氢气路循环出口和氢气路温控单元；所述水路冷却水出口通过卡盘快装软管连接空气路温控单元和氢气路温控单元。
进一步地，所述水路进水管道的一端通过卡盘快装软管连接水路循环进口，另一端连接被测电堆的进水口，所述水路出水管道的一端通过卡盘快装软管连接水路循环出口，另一端连接被测电堆的出水口，所述空气路进水管道一端通过卡盘快装软管连接空气路循环进口，另一端连接被测电堆的进空气口，所述空气路出水管道一端通过卡盘快装软管连接空气路循环出口，另一端连接被测电堆的出空气口。
进一步地，所说水路模块还包括换热器、补充水箱和加压水泵，所述冷却水进口依次连接换热器的加热管道、补充水箱和水路循环进口，所述水路冷却水出口依次连接换热器的冷却管道、加压水泵和水路循环出口。
进一步地，所述换热器采用板式换热器。
进一步地，所述空气路模块还包括空气路温控单元、空气路加湿单元、空气路压力控制单元和空气路水汽分离单元，所述空气路气体进口依次连接空气路温控单元、空气路加湿单元和空气路循环进口，所述空气路气体出口依次连接空气路水汽分离单元、空气路压力控制单元和空气路循环出口。
进一步地，所述空气路温控单元包括膨胀水箱和加热器。
进一步地，所述空气路加湿单元包括加湿罐和水泵。
进一步地，所述氢气路模块还包括氢气路温控单元、氢气路加湿单元、氢气路压力控制单元和氢气路水汽分离单元，所述氢气路气体进口依次连接氢气路温控单元、氢气路加湿单元和氢气路循环进口，所述氢气路气体出口依次连接氢气路水汽分离单元、氢气路压力控制单元和氢气路循环出口。
进一步地，水路模块、空气路模块和氢气路模块的箱体一侧设有拉门。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在现有结构设计上采用模块化设计，既可、整合协同运行，也可将整个装置拆分为水路、氢气路、空气路三部分单独运行,分体式装置可根据具体测试需求可灵活拆分，独立运行，对于不同的实验室布局，布置更灵活，运输更方便。另外对于大体积的设备，后期维护更换部件，设备内部密集的管阀器件很难让维护人员进入设备内部进行维修作业，而本发明的分体式结构可以很好地解决这问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的分解示意图。
图3为本发明的结构框图。
图4为水路模块的结构示意图。
图5为空气路模块的结构示意图。
图6为氢气路模块的结构示意图。
图7为卡盘快装软管的安装示意图。
附图标记：
1-水路模块；2-空气路模块；3-氢气路模块；5-卡盘快装软管；6-被测电堆；
11-水路冷却水进口；12-水路冷却水出口；13-水路循环进口；14-水路循环出口；15-换热器；16-补充水箱；17-加压水泵；
21-空气路气体进口；22-空气路气体出口；23-空气路循环进口；24-空气路循环出口；25-空气路温控单元；26-空气路加湿单元；27-空气路压力控制单元；28-空气路水汽分离单元；
31-氢气路气体进口；32-氢气路气体出口；33-氢气路循环进口；34-氢气路循环出口；35-氢气路温控单元；36-氢气路加湿单元；37-氢气路压力控制单元；38-氢气路水汽分离单元；
41-水路进水管道；42-水路出水管；43-空气路进气管道；44-空气路出气管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种分体式燃料电池电堆测试台装置，包括三个独立的箱体结构，每个箱体具有各自的控制系统和供电系统，箱体之间仅仅是管道之间采用卡盘快装软管连接。三个箱体结构分别为水路模块1、空气路模块2和氢气路模块3。水路模块1、空气路模块2和氢气路模块3的箱体一侧均设有拉门，便于对内部的管道系统进行维修和保养。
如图3和图4所示，水路模块1包括设置在箱体内的水路冷却水进口11、水路冷却水出口12、水路循环进口13、水路循环出口14、换热器15、补充水箱16和加压水泵17。换热器15采用板式换热器15，内部具有加热管道和冷却管道。冷却水进口依次通过管道连接换热器15的加热管道、补充水箱16和水路循环进口13，冷却水进口可外接水管。水路冷却水出口12依次连接换热器15的冷却管道、加压水泵17和水路循环出口14。
如图3和图5所示，空气路模块2包括设置在箱体内的空气路气体进口21、空气路气体出口22、空气路循环进口23、空气路循环出口24、空气路温控单元25、空气路加湿单元26、空气路压力控制单元27和空气路水汽分离单元28。空气路气体进口21依次通过管道连接空气路温控单元25、空气路加湿单元26和空气路循环进口23。空气路气体出口22依次通过管道连接空气路水汽分离单元28、空气路压力控制单元27和空气路循环出口24。空气路温控单元25通过卡盘快装软管5连接水路冷却水出口12。空气路温控单元25包括膨胀水箱和加热器。空气路加湿单元26包括加湿罐和水泵。空气路水汽分离单元28采用汽水分离罐。
如图3和图6所示，氢气路模块3包括氢气路气体进口31、氢气路气体出口32、氢气路循环进口33、氢气路循环出口34、氢气路温控单元35、氢气路加湿单元36、氢气路压力控制单元37和氢气路水汽分离单元38。氢气路气体进口31依次连接氢气路温控单元35、氢气路加湿单元36和氢气路循环进口33。氢气路气体出口32依次连接氢气路水汽分离单元38、氢气路压力控制单元37和氢气路循环出口34。氢气路温控单元35通过卡盘快装软管5连接水路冷却水出口12。氢气路温控单元35、氢气路加湿单元36、氢气路水汽分离单元38和空气路温控单元25、空气路加湿单元26、空气路水汽分离单元28的结构均类似。
如图3和图7所示，氢气路模块3内还包括水路进水管道41、水路出水管道42、空气路进气管道43和空气路出气管道44。水路进水管道41的一端通过卡盘快装软管5连接水路循环进口13，另一端连接被测电堆6的进水口。水路出水管道42的一端通过卡盘快装软管5连接水路循环出口14，另一端连接被测电堆6的出水口。空气路进水管道一端通过卡盘快装软管5连接空气路循环进口23，另一端连接被测电堆6的进空气口。空气路出水管道一端通过卡盘快装软管5连接空气路循环出口24，另一端连接被测电堆6的出空气口。
综上，本实施例在现有结构设计上采用模块化设计，既可、整合协同运行，也可将整个装置拆分为水路、氢气路、空气路三部分单独运行,分体式装置可根据具体测试需求可灵活拆分，独立运行，对于不同的实验室布局，布置更灵活，运输更方便。另外对于大体积的设备，后期维护更换部件，设备内部密集的管阀器件很难让维护人员进入设备内部进行维修作业，而本发明的分体式结构可以很好地解决这问题。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，包括互相为独立箱体的水路模块(1)、空气路模块(2)和氢气路模块(3)，所述氢气路模块(3)内设有水路进水管道(41)、水路出水管道(42)、空气路进气管道(43)和空气路出气管道(44)，所述氢气路模块(3)直接连接被测电堆(6)，所述水路模块(1)通过卡盘快装软管(5)连接水路进水管道(41)和水路出水管道(42)后连通被测电堆(6)，所述空气路模块(2)通过卡盘快装软管(5)连接空气路进气管道(43)和空气路出气管道(44)后连通被测电堆(6)。
2.根据权利要求1所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述水路模块(1)包括水路冷却水进口(11)、水路冷却水出口(12)、水路循环进口(13)和水路循环出口(14)；所述空气路模块(2)包括空气路气体进口(21)、空气路气体出口(22)、空气路循环进口(23)、空气路循环出口(24)和空气路温控单元(25)；所述氢气路模块(3)包括氢气路气体进口(31)、氢气路气体出口(32)、氢气路循环进口(33)、氢气路循环出口(34)和氢气路温控单元(35)；所述水路冷却水出口(12)通过卡盘快装软管(5)连接空气路温控单元(25)和氢气路温控单元(35)。
3.根据权利要求2所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述水路进水管道(41)的一端通过卡盘快装软管(5)连接水路循环进口(13)，另一端连接被测电堆(6)的进水口，所述水路出水管道(42)的一端通过卡盘快装软管(5)连接水路循环出口(14)，另一端连接被测电堆(6)的出水口，所述空气路进水管道一端通过卡盘快装软管(5)连接空气路循环进口(23)，另一端连接被测电堆(6)的进空气口，所述空气路出水管道一端通过卡盘快装软管(5)连接空气路循环出口(24)，另一端连接被测电堆(6)的出空气口。
4.根据权利要求2所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所说水路模块(1)还包括换热器(15)、补充水箱(16)和加压水泵(17)，所述冷却水进口依次连接换热器(15)的加热管道、补充水箱(16)和水路循环进口(13)，所述水路冷却水出口(12)依次连接换热器(15)的冷却管道、加压水泵(17)和水路循环出口(14)。
5.根据权利要求4所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述换热器(15)采用板式换热器。
6.根据权利要求2所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述空气路模块(2)还包括空气路温控单元(25)、空气路加湿单元(26)、空气路压力控制单元(27)和空气路水汽分离单元(28)，所述空气路气体进口(21)依次连接空气路温控单元(25)、空气路加湿单元(26)和空气路循环进口(23)，所述空气路气体出口(22)依次连接空气路水汽分离单元(28)、空气路压力控制单元(27)和空气路循环出口(24)。
7.根据权利要求6所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述空气路温控单元(25)包括膨胀水箱和加热器。
8.根据权利要求6所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述空气路加湿单元(26)包括加湿罐和水泵。
9.根据权利要求2所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，所述氢气路模块(3)还包括氢气路温控单元(35)、氢气路加湿单元(36)、氢气路压力控制单元(37)和氢气路水汽分离单元(38)，所述氢气路气体进口(31)依次连接氢气路温控单元(35)、氢气路加湿单元(36)和氢气路循环进口(33)，所述氢气路气体出口(32)依次连接氢气路水汽分离单元(38)、氢气路压力控制单元(37)和氢气路循环出口(34)。
10.根据权利要求1所述的一种分体式燃料电池电堆测试台装置，其特征在于，水路模块(1)、空气路模块(2)和氢气路模块(3)的箱体一侧设有拉门。
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