CN115824690A - 一种燃料电池加湿器性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池加湿器性能测试装置及方法，涉及燃料电池技术领域，该装置包括供气单元和测试单元；供气单元向加湿器供气，加湿器将气体加湿后输入至测试单元，该测试单元包括依次连接的旋流管、气体整流器和分流腔体，分流腔体末端设置多个主回路分流阀和取样回路分流阀，加湿气体通过分流阀分别进入相应的分流管路，主回路分流阀分流管路和取样回路分流阀分流管路并联，取样回路分流阀分流管路上的气水分离器对加湿气体进行气液分离，分离后的气液两路分别通过两路管路，再与主回路分流阀分流管路汇集到同一输出管路。本发明采用并联管路分流和气水分离的方法，实现长时间、大流量、高相对湿度的加湿器性能准确测试。

Description

一种燃料电池加湿器性能测试装置及方法

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加湿器性能测试装置及方法。

背景技术

本部分的陈述只是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）具有无污染、体积小、转换效率高、能量密度高、可低温启动等优势，目前燃料电池在便携式电源、车用动力电源、分布式发电站等领域广泛应用。从PEMFC前期研发到后期验证和制造的整个过程，都离不开燃料电池测试系统：研发阶段，测试系统帮助确定和优化能量输出的特征，以提高燃料电池的寿命和鲁棒性；验证阶段，测试系统帮助优化设计降低成本，以备大规模生产；制造阶段，测试系统用于监测电池是否符合设计规范等。目前，通常利用燃料测试系统如燃料电池测试台这一电子测量仪器来对燃料电池进行测试，其中，燃料电池测试台的核心模块之一便是加湿器。

燃料电池测试台在对燃料电池电堆进行测试时，需要持续而稳定地向被测件进行空气和氢气的供给，由于质子交换膜上有很多磺酸根，只有在湿润的情况下质子才可以稳定的通过，因此在测试过程中需要对燃料电池的进气进行加湿，即，燃料电池测试台中的加湿器主要用于对燃料电池的进气进行加湿。同时，燃料电池测试台在测试PEMFC的过程中，质子交换膜的含水量是非常重要的因素，对被测件（燃料电池电堆）的性能和寿命有着重要的作用。当质子交换膜的含水量过低时，质子的通过率会下降，进而导致电堆的性能下降，在这种情况下测试台架的长时间工作将会导致质子交换膜的损坏，即被测件会在测试过程中被损坏，测试无法进行；相反的，如果燃料电池的含水量过高则会出现水淹现象，同样会导致燃料电池的损坏。因此燃料电池测试台中的加湿器对于整个测试过程至关重要，通过加湿器让质子交换膜保持适当的含水量，才能使得燃料电池保持最佳的测试状态。也就是说，燃料电池测试台对燃料电池进行测试时，对供给的空气和氢气的温度、湿度、压力、流量等都有较高的要求，需要燃料电池加湿器实现精确的加湿控制。

目前，行业内的燃料电池测试台大多采用外置加湿器进行气体的加湿，以满足不同加湿要求。随着燃料电池电堆测试台向高功率级别的研发趋势发展，利用加湿器对大流量的气体进行加湿后，由于管路中的温度或者压力变化，湿热空气很容易在后续的管路中和零部件附件上产生结露，进而影响测试的正常进行。同时，供气湿度是对氢燃料电池性能测试影响极大的因素，其精确度是用来衡量燃料电池测试台的重要因素之一，行业内目前普遍使用探头式温湿度传感器进行测量，并以此为基础进行加湿器的性能测试和控制。然而，在利用加湿器进行大流量气体加湿时，一方面鼓泡加湿或喷淋加湿的方式有可能会在加湿过程中在湿热气体流中混入飞溅的液滴，影响测量的准确性，另一方面在高湿度环境下，温湿度传感器的探头极易结露，进而影响到测量结果的准确度，导致温湿度传感器在测试过程中并不能很好的反应测试台加湿器的湿气供给情况，也就无法判断加湿器的性能与燃料电池测试条件是否匹配。现有的燃料电池加湿器测试装置或系统，如申请号为202111413059.X的中国专利提出了一种燃料电池空气加湿器性能测试装置及方法，其仍旧采用常规的的测试手段，无法解决在高湿度环境下，湿度传感器的探头处极易结露，进而影响湿度测量精度的问题，且无法实现长时间的测量。

综上所述，在燃料电池测试台加湿器的研发过程中，缺乏对加湿器本身有效而准确的性能测试工具，现有方案中通过温湿度传感器对加湿器进行性能测试，由于上述原因，湿度传感器无法长时间稳定而准确地提供反应加湿器真实性能的数据，燃料电池测试台加湿器的设计制作和使用过程往往存在着偏差，进而导致实际效果不理想，最终影响到燃料电池测试台的整体测试性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种燃料电池加湿器性能测试装置及方法，采用并联管路分流的方法将燃料电池测试台中难以实现的精确测量大流量气体转化为测量小流量气体，避免由于气体流量较大而导致的加湿器性能测试不准确的问题；同时采用气水分离的方法，将高湿度环境转化为常规湿度环境进行测量，解决难以精确测试高相对湿度气体下加湿器性能的问题；通过所述测试装置，实现对燃料电池加湿器性能如阻流、加湿能力的实时、准确测试。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种燃料电池加湿器性能测试装置。

一种燃料电池加湿器性能测试装置，包括供气单元和测试单元；所述供气单元用于向加湿器供气，加湿器将气体加湿后输入至测试单元；

所述测试单元包括依次连接的旋流管、气体整流器和分流腔体，所述分流腔体的末端封闭，所述末端设置多个主回路分流阀和取样回路分流阀，分流腔体中的加湿气体通过分流阀后进入相应的分流阀分流管路，所述主回路分流阀分流管路和取样回路分流阀分流管路并联；

所述取样回路分流阀分流管路上设有气水分离器，用于将加湿气体中的气液分离，分离后的气液两路分别进入第一管路和第二管路，所述第一管路和第二管路再与主回路分流阀分流管路共同汇集到同一输出管路。

进一步的技术方案，所述旋流管内含旋流叶片和滤网，所述旋流叶片用于将输入的加湿气体的不对称流型调整为均匀环状流型，所述滤网用于阻隔加湿气体中的飞溅液滴；

所述气体整流器与所述旋流管相配合，用于辅助调整加湿气体的流型。

进一步的技术方案，所述第一管路上设有温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测加湿气体中气体的温湿度；第二管路上设有液体流量计，所述液体流量计用于检测加湿气体中液体的流量。

进一步的技术方案，所述多个主回路分流阀用于控制分流的流量和数目；

所述加湿气体通过多个主回路分流阀分别进入相应的分流管路后，再汇集到同一主管路；所述主管路与取样回路分流阀分流管路汇集到同一输出管路。

进一步的技术方案，所述主管路上设有第三压力传感器和温度传感器，用于检测主管路中的压力和温度。

进一步的技术方案，所述输出管路上设有背压阀，用于保持管路所需压力。

进一步的技术方案，在管路外部设置伴热带，用于保持管路内加湿气体的温度。

进一步的技术方案，所述供气单元包括压缩机、膨胀机和电机，通过电机驱动压缩机、膨胀机运行，生成气体；

所述供气单元与加湿器通过管路连接，管路上设有第一压力传感器，用于检测供气单元输入加湿器的气体的压力；

所述测试单元与加湿器通过管路连接，管路上设有第二压力传感器，用于检测加湿器输入测试单元的加湿气体的压力。

本发明第二方面提供了一种燃料电池测试台加湿器性能测试方法。

一种燃料电池测试台加湿器性能测试方法，基于所述的燃料电池测试台加湿器性能测试装置实现，包括以下步骤：

打开多个主回路分流阀，通过上位机驱动供气单元生成气体，并将气体输入至加湿器中，同时设置加湿器的测试工况；所述测试工况包括加湿器的预设流量、压力、温度以及测试介质的选择；

根据测试工况设置背压阀，将管道内的压力稳定在该测试工况的预设压力值；

在测试工况稳定后，打开取样回路分流阀，调整第一主回路分流阀、第二主回路分流阀和取样回路分流阀，使三个分流阀分流管路的流量一致；

获取第一压力传感器和第二压力传感器的实时压力数据，根据实时压力数据之差，得到加湿器的流阻曲线。

进一步的技术方案，还包括：

获取取样回路的流量、第一管路上温湿度传感器检测的相对湿度值和第二管路上液体流量计检测的流量值；

根据取样回路的流量、相对湿度被降低后的相对湿度值和分离出的水的流量值进行计算，得到加湿器的实时加湿能力曲线。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、本发明提出了一种燃料电池测试台加湿器性能测试装置及方法，采用并联管路分流的方法，通过控制分流阀控制分流的流量相同，同时将上游不对称流型调整为均匀环状流，使得加湿气体中的气液相均匀分布，保证各个分流阀的分流喷嘴接触加湿气体气、液相的几率相等，使得取样回路的小流量分流加湿气体能够代表加湿回路中的大流量加湿气体的状态，将燃料电池测试台中难以实现精确测量大流量气体转化为测量小流量气体，避免由于气体流量较大而导致的加湿器性能测试不准确的问题。

2、本发明所述装置采用气水分离的方法，将高湿度环境转化为常规湿度环境进行测量，解决难以精确测试高相对湿度气体下的加湿器性能的问题，使用常规湿度传感器即可完成长时间、大流量、高相对湿度的加湿器测试，这一测试方法受干扰小，还原性高，准确度高，且节省了大量成本。

3、本发明所述装置通过设置滤网和旋流管，解决了大流量气体在加湿过程中混入飞溅液滴的问题，同时通过伴热带、并联管路以及背压阀的设置，解决由于管路中的温度或者压力变化，湿热空气很容易在后续的管路和零部件附件中产生结露，进而影响测试正常进行的问题；

4、本发明能够实现对燃料电池测试台加湿器性能如实时流阻和加湿能力的准确测试，能够同时获得多方面的性能指标；支持快速吹扫，能够在短时间内重复使用；装置简单且成本低，测量过程简单，自动化程度高，维护成本低。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例一所述燃料电池加湿器性能测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二中测量的加湿器流阻曲线示意图。

其中，1、供气单元，2、加湿器，3、旋流管，4、气体整流器，5、分流腔体，6、气水分离器，7、第一压力传感器，8、第二压力传感器，9、第一主回路分流阀，10、第二主回路分流阀，11、取样回路分流阀，12、第三压力传感器，13、温度传感器，14、温湿度传感器，15、液体流量计，16、背压阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

正如背景技术所述，为了解决现有燃料电池加湿器性能测试方案中存在的问题，如无法实现长时间测试、加湿过程中湿气中混入飞溅液滴导致测量不准确、由于气体流量较大而存在的干湿空气分布不均导致的测量不准确、由于温湿度传感器探头结露导致的测量不准确等问题，本实施例提出了一种燃料电池加湿器性能测试装置，采用并联管路分流的方法将燃料电池测试台中难以实现的精确测量大流量气体转化为测量小流量气体，避免由于气体流量较大而导致的加湿器性能测试不准确的问题；同时采用气水分离的方法，将高湿度环境转化为常规湿度环境进行测量，解决难以精确测试高相对湿度气体下的加湿器性能的问题。

本实施例提出了一种适用于大流量气体加湿、能够长时间稳定而精确且不会使湿度传感器结露的加湿器性能测试装置，保证测试的加湿器性能数据准确，使得燃料电池测试台实现对燃料电池的安全、准确测试。

一种燃料电池加湿器性能测试装置，如图1所示，包括供气单元1和测试单元，该供气单元1包括压缩机、膨胀机、电机等，通过电机驱动压缩机、膨胀机运行，生成气体，该供气单元通过管路与被测的加湿器2连接，用于向加湿器2供气。在本实施例中，该供气单元采用现有的供气设备实现。该加湿器2接收供气单元1所提供的气体，对气体加湿后，将加湿气体输入至与加湿器2连接的测试单元中，该测试单元用于对加湿器加湿后的气体进行精确测试，基于测试数据评估该被测加湿器的性能，实现对被测加湿器2的性能测试。

上述加湿器2作为被测件，可以采用鼓泡加湿法、液态水喷射加湿法、湿膜加湿法、中空纤维加湿法和焓轮加湿法等加湿方式对提供的气体进行加湿。

上述供气单元1与加湿器2通过管路连接，管路上设有第一压力传感器7，用于检测供气单元所提供气体的压力；所述加湿器2和上述测试单元通过管路连接，管路上设有第二压力传感器8，用于检测加湿气体的压力。

上述测试单元包括依次连接的旋流管3、气体整流器4和分流腔体5，加湿气体进入旋流管3，经过气体整流器4后进入分流腔体5，该分流腔体5的末端封闭。上述旋流管3内含旋流叶片和滤网，旋流叶片用于将输入的加湿气体的不对称流型调整为均匀环状流型，解决加湿气体中气液相分布不均匀的问题，避免测量结果不准确；滤网用于阻隔加湿气体中的飞溅液滴，解决大流量气体在加湿过程中混入飞溅的液滴问题；上述气体整流器与旋流管配套使用，用于辅助调整加湿气体的流型。

可选的，上述分流腔体5底部设有密封盲板，上游流体经过旋流管3和气体整流器4后在分流腔体5中汇聚。

所述分流腔体5的末端设置多个主回路分流阀和取样回路分流阀，在本实施例中，设置2个主回路分流阀（即第一主回路分流阀9和第二主回路分流阀10）和1个取样回路分流阀11，分流腔体作为分流加湿气体的场所，用于为加湿气体提供适当的空间以便分别进入各个分流阀。加湿气体通过分流阀后进入相应的分流阀分流管路，即分别进入第一主回路分流阀分流管路、第二主回路分流阀分流管路和取样回路分流阀分流管路，其中，第一主回路分流阀分流管路和第二主回路分流阀分流管路并联连通后，作为主管路和取样回路分流阀分流管路并联，最终汇集为同一输出管路。

进一步的，加湿气体通过取样回路分流阀11进入取样回路分流阀分流管路，取样回路分流阀分流管路连通气水分离器6，该气水分离器6用于将加湿空气中的气体和液体分离，通过气水分离器6，加湿气体被分为气液两路分别进入第一管路和第二管路，第一管路上设有温湿度传感器14，用于检测加湿气体中气体的温湿度，第二管路上设有液体流量计15，用于检测加湿气体中液体的流量。第一管路和第二管路汇集后，再与主回路分流阀分流管路汇集到同一输出管路。实际上，上游大流量的一部分流经取样回路到达计量回路，通过分离方式计量气液两相的流量后，重新混合返回主流道，该分流回路作为主回路的分支，与主回路没有结构上的区别，该分流回路将上游大流量分成了小流量的分支回路，通过控制取样回路分流阀阀门的开启程度来控制取样回路流量的大小，当取样回路分流阀完全开启时为通路。

上述设置多个主回路分流阀用于控制分流的流量和数目，加湿气体通过多个主回路分流阀进入相应的分流管路后，汇集到同一主管路，该主管路上设有第三压力传感器12和温度传感器13，用于检测主管路中的压力和温度，主管路最后再与取样回路分流阀分流管路汇集为同一管路，且在该汇集的管路上设有背压阀16，在管路或是设备容器压力不稳的状态下，该背压阀能保持管路所需压力。

需要说明的是，由于通过加湿器加湿后的加湿气体为气液两相流，加湿气体通过旋流管，该旋流管内含旋流叶片和滤网，上游的加湿气体先通过旋流管内的旋流叶片，将分层流、波浪流、半环状流等不对称流型调整为液膜沿管周均匀分布的环状流型；由于分流腔体的末端是封闭的，上游的大流量加湿气体在分流腔体内被分流；为了保证取样回路的小流量分流加湿气体能够代表从加湿回路中输出的大流量加湿气体的状态，且保障不发生气液相分离，则必须要保障进入三个分流阀的加湿气体流量是一致的，因此，通过控制分流阀控制分流的流量相同，同时由于上游不对称流型调整为均匀环状流，使得加湿气体中的气液相均匀分布，进而保证了各个分流阀的分流喷嘴接触加湿气体气、液相的几率相等，使得取样回路的小流量分流加湿气体能够代表加湿回路中的大流量加湿气体的状态。同时，旋流管内的滤网能够进行飞溅液滴的处理，解决由于在加湿过程中，加湿气体中混入飞溅液滴而导致湿度测量不准的问题。

其次，由于各个分流的分流口在分流腔体的同一界面上，此时，被同时分流的三支分流在经过测量后再次返回到同一主回路，因此构成了并联管路。由并联管路的特性可知，并联管路的起点压降和终点压降相等，此时分流回路和主回路的压降主要取决于分流阀上下游的压差，而两回路的压降相对，进一步的，各个分流阀的前后压差也相等。

经过上述装置，通过调整使得各个分流的加湿气体的气体状态和流动特性基本一致，从而实现了对大流量加湿气体的比例取样，分流比只取决于分流回路的数量，不受上下游参数波动的影响，实现了大流量加湿气体化为小流量加湿气体替代测量的作用，且该小流量加湿气体可以代表大流量加湿气体的气体状态，以此解决了大流量加湿气体带来的一系列难以测量的问题，如在气体流量较大时，采用鼓泡增湿器、喷淋增湿器对气体进行加湿，可能会导致加湿气体中局部干空气和湿空气并存，进而导致测量值不能代表整体真实湿度的问题，以及在气体流量大时容易在湿度传感器上产生滴露，进而影响湿度传感器正常工作，导致测量值不准确的问题等，对高功率级别燃料电池测试台的研发有促进作用。

通过上述装置，能够实现对相对湿度大的加湿气体的准确测量。被取样的相对湿度大的加湿气体经过气水分离后相对湿度减小，此时湿度传感器完全可以长时间的在此环境下工作而不出现结露，从而解决了结露的问题。具体地，测量被分离的气相的湿度的同时，测量被分离的水（液相）流量，通过计算还原被分离前的相对湿度，从而得到取样回路湿度的准确数值。结合上述分析，取样回路的相对湿度可以代表被测加湿器的加湿能力，从而得到了气体经过加湿器后的加湿效果。同时这一测试方法受干扰小，还原性高，准确度高。此外，采用了气水分离的方案，将高湿度环境转化为常规湿度环境进行测量，使得使用常规湿度传感器即可完成长时间、大流量、高相对湿度的加湿器测试，节省了大量成本。

可选的，在管路外部设置伴热带，用于保持管路/管道内加湿气体的温度，避免因为温度下降而析出小液滴进而干扰相对湿度测量的问题。结合上述压力控制方案，解决由于管路中的温度或者压力变化，湿热空气很容易在后续的管路和零部件附件中产生结露，进而影响测试正常进行的问题。

实施例二

本实施例提出了一种燃料电池测试台加湿器性能测试方法，基于实施例一所公开的燃料电池测试台加湿器性能测试装置实现，包括以下步骤：

步骤S1、打开多个主回路分流阀。在本实施例中，打开第一主回路分流阀9和第二主回路分流阀10。

步骤S2、通过上位机启动供气单元1，为加湿器提供气体；同时，设置被测加湿器的测试工况，包括加湿器的预设流量、预设压力、预设温度以及测试介质的选择等，驱动加湿器运行，对供气单元1所提供的气体进行加湿。

步骤S3、根据测试工况设置或调整背压阀16，将管道内的压力稳定在该测试工况的预设压力值。

步骤S4、等待测试工况稳定后，打开取样回路分流阀11。

步骤S5、调整第一主回路分流阀9、第二主回路分流阀10以及取样回路分流阀11的阀门开启程度，使三个分流阀分流管路的流量一致。

步骤S6、获取第一压力传感器7和第二压力传感器8的实时压力数据；根据实时压力数据之差，绘制加湿器的流阻曲线，如图2所示，实现目标气体加湿器的流阻测试。

加湿器的流阻测试是指：当加湿器稳定运行时，测得加湿器的气体进出前后的压力损失。无论是在燃料电池系统的应用环节，还是在燃料电池系统的测试环节，均对压力损失有一定的要求，流阻是评估加湿器性能的重要指标之一。

在本实施例中，考虑到分流腔体5作为分流加湿气体的场所，加湿气体在此分别通过相应的分流阀进入相应的分流阀分流管路，各分流阀分流管路并联，并最终汇集到同一输出管路中，即各个分流回路的入口在同一横截面且最终汇集到同一输出管路中，根据并联管路的特性：起点压降=终点压降，即：

；

同时，由于气液两相流从分流腔体到各个回路的这一过程中，流通面积缩减明显，大流量下游流速变高，进而产生的阻力损失远大于下游管路，即：

，因此，根据第一压力传感器7和第二压力传感器8测得的压降可直接认为是加湿器的真实压降，分流造成的压损基本可以忽略，本实施例所提出的测试装置对加湿器本身流阻的测试基本无影响，可以最大程度的还原气流通过加湿器的流阻。

步骤S7、获取取样回路的流量、第一管路上温湿度传感器14检测的相对湿度值和第二管路上液体流量计15检测的流量值。其中，取样回路的流量值可通过控制取样回路分流阀阀门开启程度开调控，基于取样回路分流阀阀门开启程度，确定取样回路的流量值。

步骤S8、根据取样回路的流量以及相对湿度被降低后的相对湿度值和分离出的水的流量值进行计算，绘制加湿器的实时加湿能力曲线图，实现对目标气体加湿器的加湿能力测试。加湿器的加湿能力主要为加湿量，即加湿器单位时间内能够向气体中输送多少毫升的水量，其也是评估加湿器性能的重要指标之一。

步骤S9、完成测试，停机，关闭供气模块后进行吹扫，再逐个关闭阀门。

本实施例通过上述方案，能够实现对燃料电池测试台加湿器性能的准确测试，实现对加湿器的实时流阻测试和加湿能力测试，能够同时获得多方面的性能指标；支持快速吹扫，能够在短时间内重复使用；装置简单且成本低，测量过程简单，自动化程度高，维护成本低。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，包括供气单元和测试单元；

所述供气单元用于向加湿器供气，加湿器将气体加湿后输入至测试单元；

所述测试单元包括依次连接的旋流管、气体整流器和分流腔体，所述分流腔体的末端封闭，所述末端设置多个主回路分流阀和取样回路分流阀，分流腔体中的加湿气体通过分流阀后进入相应的分流阀分流管路，所述主回路分流阀分流管路和取样回路分流阀分流管路并联；

所述取样回路分流阀分流管路上设有气水分离器，用于将加湿气体中的气液分离，分离后的气液两路分别进入第一管路和第二管路，所述第一管路和第二管路再与主回路分流阀分流管路共同汇集到同一输出管路。

2.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述旋流管内含旋流叶片和滤网，所述旋流叶片用于将输入的加湿气体的不对称流型调整为均匀环状流型，所述滤网用于阻隔加湿气体中的飞溅液滴；

所述气体整流器与所述旋流管相配合，用于辅助调整加湿气体的流型。

3.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述第一管路上设有温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测加湿气体中气体的温湿度；第二管路上设有液体流量计，所述液体流量计用于检测加湿气体中液体的流量。

4.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述多个主回路分流阀包括第一主回路分流阀和第二主回路分流阀，用于控制分流的流量和数目；

所述加湿气体通过多个主回路分流阀分别进入相应的管路后，再汇集到同一主管路；所述主管路与取样回路分流阀分流管路汇集到同一输出管路。

5.如权利要求4所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述主管路上设有第三压力传感器和温度传感器，用于检测主管路中的压力和温度。

6.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述输出管路上设有背压阀，用于保持管路所需压力。

7.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，在管路外部设置伴热带，用于保持管路内加湿气体的温度。

8.如权利要求1所述的燃料电池加湿器性能测试装置，其特征是，所述供气单元包括压缩机、膨胀机和电机，通过电机驱动压缩机、膨胀机运行，生成气体；

所述供气单元与加湿器通过管路连接，管路上设有第一压力传感器，用于检测供气单元输入加湿器的气体的压力；

所述测试单元与加湿器通过管路连接，管路上设有第二压力传感器，用于检测加湿器输入测试单元的加湿气体的压力。

9.一种燃料电池加湿器性能测试方法，其特征是，基于如权利要求1-8任一项所述的燃料电池加湿器性能测试装置实现，包括以下步骤：

打开多个主回路分流阀，通过上位机驱动供气单元生成气体，并将气体输入至加湿器中，同时设置加湿器的测试工况；所述测试工况包括加湿器的预设流量、压力、温度以及测试介质的选择；

根据测试工况设置背压阀，将管道内的压力稳定在该测试工况的预设压力值；

在测试工况稳定后，打开取样回路分流阀，调整第一主回路分流阀、第二主回路分流阀和取样回路分流阀，使三个分流阀分流管路的流量一致；

获取第一压力传感器和第二压力传感器的实时压力数据，根据实时压力数据之差，得到加湿器的流阻曲线。

10.如权利要求9所述的燃料电池加湿器性能测试方法，其特征是，还包括：

获取取样回路的流量、第一管路上温湿度传感器检测的相对湿度值和第二管路上液体流量计检测的流量值；

根据取样回路的流量、相对湿度被降低后的相对湿度值和分离出的水的流量值进行计算，得到加湿器的实时加湿能力曲线。

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