CN116429346A - 一种燃料电池发动机保压测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃料电池发动机保压测试方法，属于燃料电池技术领域。它解决了现有保压方式集成度低，操作复杂等技术问题。本燃料电池发动机保压测试方法：S1、系统空气腔保压；S2、系统氢气腔保压；S3、系统水腔保压；S4、系统空气腔、氢气腔和水腔保压，通过燃料电池控制器控制，读取压力传感器四、压力传感器六、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三的压力值和流量计二的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制，进行泄压操作，通过压力传感器八判断是否完成泄压。本发明具有操作简单可靠的优点。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种测试方法，特别是一种燃料电池发动机保压测试方法。
背景技术
燃料电池发动机是氢气、空气发生电化学反应的装置，为了确保电池的正常工作，必须保证气体在各自的腔体内循环，如果发生窜漏，会严重影响燃料电池的性能，因此需要进行保压测试。
现有保压方式需要连接多条管路，使用不同手阀控制气路，实验集成度低，批量化操作较为困难，保压准备工作繁琐，因此，设计出一种燃料电池发动机保压测试方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种燃料电池发动机保压测试方法，解决了现有保压方式集成度低，操作复杂等问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的保压测试方法包括以下步骤：
S1、系统空气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七、电磁阀八、电磁阀一打开，电磁阀九、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀十、电磁阀十一关闭，稳定后，读取压力传感器四、压力传感器五、压力传感器一的压力值和流量计一的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七关闭，电磁阀四、电磁阀十打开，进行泄压操作，通过压力传感器七判断是否完成泄压；
S2、系统氢气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七、电磁阀八、电磁阀二打开，电磁阀九、电磁阀一、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀十、电磁阀十一关闭，稳定后，读取压力传感器四、压力传感器五、压力传感器二的压力值和流量计一的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七关闭，电磁阀五、电磁阀十打开，进行泄压操作，通过压力传感器七判断是否完成泄压；
S3、系统水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七、电磁阀八、电磁阀三打开，电磁阀九、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀十、电磁阀十一关闭，稳定后，读取压力传感器四、压力传感器五、压力传感器三的压力值和流量计一的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七关闭，电磁阀六、电磁阀十打开，进行泄压操作，通过压力传感器七判断是否完成泄压；
S4、系统空气腔、氢气腔和水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七、电磁阀九、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三打开，电磁阀八、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀十、电磁阀十一关闭，稳定后，读取压力传感器四、压力传感器六、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三的压力值和流量计二的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七关闭，电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀十一打开，进行泄压操作，通过压力传感器八判断是否完成泄压。
所述的燃料电池控制器通过步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4中读取的压力值和流量值计算保压结果。
所述的燃料电池控制器具有总电源继电器和负载电源继电器，负载电源继电器能给压力传感器和流量计供电，总电源继电器前端还设置有控制电源上下电的按钮开关，燃料电池控制器上还设置有若干用于控制电磁阀的电磁阀继电器，且燃料电池控制器能接收压力传感器的压力信号和流量计的流量信号，燃料电池控制器还具有急停开关。
所述的燃料电池控制器与燃料电池测试设备电相连，所述的燃料电池测试设备包括压力容器、前端流量检测结构和后端流量检测结构，压力容器与前端流量检测结构相连通，前端流量检测结构分别与待检测系统的氢气入口、待检测系统的氧气入口、待检测系统的冷却水入口相连通，待检测系统的氢气入口处设置有电磁阀一，待检测系统的氧气入口处设置有电磁阀二，待检测系统的冷却水入口设置有电磁阀三，待检测系统的氢气出口、待检测系统的氧气出口、待检测系统的冷却水出口分别与后端流量检测结构相连通，待检测系统的氢气出口处设置有电磁阀四，待检测系统的氧气出口处设置有电磁阀五，待检测系统的冷却水出口设置有电磁阀六。
所述的电磁阀一与待检测系统的氢气入口之间设置有压力传感器一，所述的电磁阀二与待检测系统的空气入口之间设置有压力传感器二，所述的电磁阀三与待检测系统的冷却水入口之间设置有压力传感器三。
所述的压力容器与前端流量检测结构之间还设置有减压阀、电磁阀七和压力传感器四，减压阀、电磁阀七和压力传感器四之间依次连接。
所述的前端流量检测结构包括前端流量检测组件一和前端流量检测组件二，前端流量检测组件一和前端流量检测组件二相互并联，且前端流量检测组件一、前端流量检测组件二均与待检测系统的氢气入口、待检测系统的氧气入口、待检测系统的冷却水入口相连通，所述的前端流量检测组件一包括流量计一、压力传感器五和电磁阀八，流量计一、压力传感器五和电磁阀八依次相连接，所述的前端流量检测组件二包括流量计二、压力传感器六和电磁阀九，流量计二、压力传感器六和电磁阀九依次相连接。
所述的后端流量检测结构包括后端流量检测组件一和后端流量检测组件二，后端流量检测组件一和后端流量检测组件二相互并联，且后端流量检测组件一、后端流量检测组件二均与待检测系统的氢气出口、待检测系统的氧气出口、待检测系统的冷却水出口相连通，所述的后端流量检测组件一包括流量计三、压力传感器七和电磁阀十，压力传感器七、电磁阀十和流量计三依次相连接，所述的后端流量检测组件二包括流量计四、压力传感器八和电磁阀十一，压力传感器八、电磁阀十一和流量计四依次相连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：使用燃料电池控制器对相关的电磁阀、压力传感器、流量计进行控制和数据采集，实现保压实验，操作简单可靠。
附图说明
图1是本发明的燃料电池测试设备的结构示意图。
图2是本发明的燃料电池控制器的示意图。
图中，1、压力容器；2、减压阀；3、待检测系统；4、流量计一；5、流量计二；6、流量计三；7、流量计四；8、压力传感器一；9、压力传感器二；10、压力传感器三；11、压力传感器四；12、压力传感器五；13、压力传感器六；14、压力传感器七；15、压力传感器八；16、电磁阀一；17、电磁阀二；18、电磁阀三；19、电磁阀四；20、电磁阀五；21、电磁阀六；22、电磁阀七；23、电磁阀八；24、电磁阀九；25、电磁阀十；26、电磁阀十一。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-2所示，本燃料电池发动机保压测试方法，在本实施例中，保压测试方法包括以下步骤：
S1、系统空气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七22、电磁阀八23、电磁阀一16打开，电磁阀九24、电磁阀二17、电磁阀三18、电磁阀四19、电磁阀五20、电磁阀六21、电磁阀十25、电磁阀十一26关闭，稳定后，读取压力传感器四11、压力传感器五12、压力传感器一8的压力值和流量计一4的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七22关闭，电磁阀四19、电磁阀十25打开，进行泄压操作，通过压力传感器七14判断是否完成泄压；
S2、系统氢气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七22、电磁阀八23、电磁阀二17打开，电磁阀九24、电磁阀一16、电磁阀三18、电磁阀四19、电磁阀五20、电磁阀六21、电磁阀十25、电磁阀十一26关闭，稳定后，读取压力传感器四11、压力传感器五12、压力传感器二9的压力值和流量计一4的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七22关闭，电磁阀五20、电磁阀十25打开，进行泄压操作，通过压力传感器七14判断是否完成泄压；
S3、系统水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七22、电磁阀八23、电磁阀三18打开，电磁阀九24、电磁阀一16、电磁阀二17、电磁阀四19、电磁阀五20、电磁阀六21、电磁阀十25、电磁阀十一26关闭，稳定后，读取压力传感器四11、压力传感器五12、压力传感器三10的压力值和流量计一4的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七22关闭，电磁阀六21、电磁阀十25打开，进行泄压操作，通过压力传感器七14判断是否完成泄压；
S4、系统空气腔、氢气腔和水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七22、电磁阀九24、电磁阀一16、电磁阀二17、电磁阀三18打开，电磁阀八23、电磁阀四19、电磁阀五20、电磁阀六21、电磁阀十25、电磁阀十一26关闭，稳定后，读取压力传感器四11、压力传感器六13、压力传感器一8、压力传感器二9、压力传感器三10的压力值和流量计二5的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七22关闭，电磁阀四19、电磁阀五20、电磁阀六21、电磁阀十一26打开，进行泄压操作，通过压力传感器八15判断是否完成泄压。
燃料电池控制器通过步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4中读取的压力值和流量值计算保压结果。
如图2所示，燃料电池控制器具有总电源继电器和负载电源继电器，负载电源继电器能给压力传感器和流量计供电，总电源继电器前端还设置有控制电源上下电的按钮开关，燃料电池控制器上还设置有若干用于控制电磁阀的电磁阀继电器，且燃料电池控制器能接收压力传感器的压力信号和流量计的流量信号，燃料电池控制器还具有急停开关。
在本实施例中，通过上位机直接进行操作，提高了测试的准确度，免去了繁杂的接管、开闭阀门操作，提高了测试装置的集成度和测试效率。
如图1所示，燃料电池控制器与燃料电池测试设备电相连，燃料电池测试设备包括压力容器1、前端流量检测结构和后端流量检测结构，压力容器1与前端流量检测结构相连通，前端流量检测结构分别与待检测系统3的氢气入口、待检测系统3的氧气入口、待检测系统3的冷却水入口相连通，待检测系统3的氢气入口处设置有电磁阀一16，待检测系统3的氧气入口处设置有电磁阀二17，待检测系统3的冷却水入口设置有电磁阀三18，待检测系统3的氢气出口、待检测系统3的氧气出口、待检测系统3的冷却水出口分别与后端流量检测结构相连通，待检测系统3的氢气出口处设置有电磁阀四19，待检测系统3的氧气出口处设置有电磁阀五20，待检测系统3的冷却水出口设置有电磁阀六21。
如图1所示，电磁阀一16与待检测系统3的氢气入口之间设置有压力传感器一8，电磁阀二17与待检测系统3的空气入口之间设置有压力传感器二9，电磁阀三18与待检测系统3的冷却水入口之间设置有压力传感器三10。
如图1所示，压力容器1与前端流量检测结构之间还设置有减压阀2、电磁阀七22和压力传感器四11，减压阀2、电磁阀七22和压力传感器四11之间依次连接。
如图1所示，前端流量检测结构包括前端流量检测组件一和前端流量检测组件二，前端流量检测组件一和前端流量检测组件二相互并联，且前端流量检测组件一、前端流量检测组件二均与待检测系统3的氢气入口、待检测系统3的氧气入口、待检测系统3的冷却水入口相连通，前端流量检测组件一包括流量计一4、压力传感器五12和电磁阀八23，流量计一4、压力传感器五12和电磁阀八23依次相连接，前端流量检测组件二包括流量计二5、压力传感器六13和电磁阀九24，流量计二5、压力传感器六13和电磁阀九24依次相连接。
如图1所示，后端流量检测结构包括后端流量检测组件一和后端流量检测组件二，后端流量检测组件一和后端流量检测组件二相互并联，且后端流量检测组件一、后端流量检测组件二均与待检测系统3的氢气出口、待检测系统3的氧气出口、待检测系统3的冷却水出口相连通，后端流量检测组件一包括流量计三6、压力传感器七14和电磁阀十25，压力传感器七14、电磁阀十25和流量计三6依次相连接，后端流量检测组件二包括流量计四7、压力传感器八15和电磁阀十一26，压力传感器八15、电磁阀十一26和流量计四7依次相连接。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的保压测试方法包括以下步骤：
S1、系统空气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七(22)、电磁阀八(23)、电磁阀一(16)打开，电磁阀九(24)、电磁阀二(17)、电磁阀三(18)、电磁阀四(19)、电磁阀五(20)、电磁阀六(21)、电磁阀十(25)、电磁阀十一(26)关闭，稳定后，读取压力传感器四(11)、压力传感器五(12)、压力传感器一(8)的压力值和流量计一(4)的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七(22)关闭，电磁阀四(19)、电磁阀十(25)打开，进行泄压操作，通过压力传感器七(14)判断是否完成泄压；
S2、系统氢气腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七(22)、电磁阀八(23)、电磁阀二(17)打开，电磁阀九(24)、电磁阀一(16)、电磁阀三(18)、电磁阀四(19)、电磁阀五(20)、电磁阀六(21)、电磁阀十(25)、电磁阀十一(26)关闭，稳定后，读取压力传感器四(11)、压力传感器五(12)、压力传感器二(9)的压力值和流量计一(4)的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七(22)关闭，电磁阀五(20)、电磁阀十(25)打开，进行泄压操作，通过压力传感器七(14)判断是否完成泄压；
S3、系统水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七(22)、电磁阀八(23)、电磁阀三(18)打开，电磁阀九(24)、电磁阀一(16)、电磁阀二(17)、电磁阀四(19)、电磁阀五(20)、电磁阀六(21)、电磁阀十(25)、电磁阀十一(26)关闭，稳定后，读取压力传感器四(11)、压力传感器五(12)、压力传感器三(10)的压力值和流量计一(4)的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七(22)关闭，电磁阀六(21)、电磁阀十(25)打开，进行泄压操作，通过压力传感器七(14)判断是否完成泄压；
S4、系统空气腔、氢气腔和水腔保压，通过燃料电池控制器控制电磁阀七(22)、电磁阀九(24)、电磁阀一(16)、电磁阀二(17)、电磁阀三(18)打开，电磁阀八(23)、电磁阀四(19)、电磁阀五(20)、电磁阀六(21)、电磁阀十(25)、电磁阀十一(26)关闭，稳定后，读取压力传感器四(11)、压力传感器六(13)、压力传感器一(8)、压力传感器二(9)、压力传感器三(10)的压力值和流量计二(5)的流量值，测试完成后，燃料电池控制器控制电磁阀七(22)关闭，电磁阀四(19)、电磁阀五(20)、电磁阀六(21)、电磁阀十一(26)打开，进行泄压操作，通过压力传感器八(15)判断是否完成泄压。
2.根据权利要求1所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的燃料电池控制器通过步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4中读取的压力值和流量值计算保压结果。
3.根据权利要求2所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的燃料电池控制器具有总电源继电器和负载电源继电器，负载电源继电器能给压力传感器和流量计供电，总电源继电器前端还设置有控制电源上下电的按钮开关，燃料电池控制器上还设置有若干用于控制电磁阀的电磁阀继电器，且燃料电池控制器能接收压力传感器的压力信号和流量计的流量信号，燃料电池控制器还具有急停开关。
4.根据权利要求3所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的燃料电池控制器与燃料电池测试设备电相连，所述的燃料电池测试设备包括压力容器(1)、前端流量检测结构和后端流量检测结构，压力容器(1)与前端流量检测结构相连通，前端流量检测结构分别与待检测系统(3)的氢气入口、待检测系统(3)的氧气入口、待检测系统(3)的冷却水入口相连通，待检测系统(3)的氢气入口处设置有电磁阀一(16)，待检测系统(3)的氧气入口处设置有电磁阀二(17)，待检测系统(3)的冷却水入口设置有电磁阀三(18)，待检测系统(3)的氢气出口、待检测系统(3)的氧气出口、待检测系统(3)的冷却水出口分别与后端流量检测结构相连通，待检测系统(3)的氢气出口处设置有电磁阀四(19)，待检测系统(3)的氧气出口处设置有电磁阀五(20)，待检测系统(3)的冷却水出口设置有电磁阀六(21)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的电磁阀一(16)与待检测系统(3)的氢气入口之间设置有压力传感器一(8)，所述的电磁阀二(17)与待检测系统(3)的空气入口之间设置有压力传感器二(9)，所述的电磁阀三(18)与待检测系统(3)的冷却水入口之间设置有压力传感器三(10)。
6.根据权利要求5所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的压力容器(1)与前端流量检测结构之间还设置有减压阀(2)、电磁阀七(22)和压力传感器四(11)，减压阀(2)、电磁阀七(22)和压力传感器四(11)之间依次连接。
7.根据权利要求6所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的前端流量检测结构包括前端流量检测组件一和前端流量检测组件二，前端流量检测组件一和前端流量检测组件二相互并联，且前端流量检测组件一、前端流量检测组件二均与待检测系统(3)的氢气入口、待检测系统(3)的氧气入口、待检测系统(3)的冷却水入口相连通，所述的前端流量检测组件一包括流量计一(4)、压力传感器五(12)和电磁阀八(23)，流量计一(4)、压力传感器五(12)和电磁阀八(23)依次相连接，所述的前端流量检测组件二包括流量计二(5)、压力传感器六(13)和电磁阀九(24)，流量计二(5)、压力传感器六(13)和电磁阀九(24)依次相连接。
8.根据权利要求7所述的燃料电池发动机保压测试方法，其特征在于，所述的后端流量检测结构包括后端流量检测组件一和后端流量检测组件二，后端流量检测组件一和后端流量检测组件二相互并联，且后端流量检测组件一、后端流量检测组件二均与待检测系统(3)的氢气出口、待检测系统(3)的氧气出口、待检测系统(3)的冷却水出口相连通，所述的后端流量检测组件一包括流量计三(6)、压力传感器七(14)和电磁阀十(25)，压力传感器七(14)、电磁阀十(25)和流量计三(6)依次相连接，所述的后端流量检测组件二包括流量计四(7)、压力传感器八(15)和电磁阀十一(26)，压力传感器八(15)、电磁阀十一(26)和流量计四(7)依次相连接。
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| CN117832542A (zh) * | 2024-03-04 | 2024-04-05 | 河南豫氢动力有限公司 | 一种固定式燃料电池电站氢气流量测试方法及供氢系统 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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