CN206229373U - 一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，包括位于下部的舱室以及位于舱室上部的用于改变舱室内气体温度和湿度的循环风道，舱室和循环风道通过隔板隔开，隔板的两端设有用于连通舱室和循环风道的通孔，燃料电池系统固定安装在所述舱室中。与现有技术相比，本实用新型针对燃料电池系统，可实现在室内模拟不同环境，对燃料电池系统进行台架试验，可以准确地达到设定的温度和湿度，满足燃料电池系统性能试验要求；采用氢浓度传感器可以有效避免舱内发生氢气泄漏而导致的危险事故，为燃料电池系统的开发提供支持。

Description

一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱

技术领域

本实用新型涉及燃料电池性能测试领域，具体涉及一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱。

背景技术

近年来，随着社会经济的飞速发展，人们对汽车的需求量也日益加大，我国近年的汽车产销量也是节节攀高，传统的内燃机汽车由于采用化石燃料作为驱动能源，其排放的一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物等已成为环境中的主要污染物，汽车尾气已被认为是造成全球变暖的重要因素之一。燃料电池是一种高效、清洁无污染的发电装置，它可以直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。燃料电池汽车是未来汽车的发展趋势之一。

目前，发动机环境舱主要针对传统内燃机，而燃料电池系统不同于传统内燃机，它需要供入可燃气体氢气，同时输出的是电能而非机械能，这就导致现有发动机环境舱无法适用于燃料电池系统。燃料电池汽车也会行驶在不同环境中，不同地区的温度、湿度差距很大，如果在真实环境中做相关性能测试实验，耗时较多且成本较大。

实用新型内容

本实用新型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可安全、可靠地模拟不同温度、不同湿度的用于燃料电池系统性能试验的环境舱。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，所述环境仓包括位于下部的舱室以及位于舱室上部的用于改变舱室内气体温度和湿度的循环风道，所述舱室和循环风道通过隔板隔开，所述隔板的两端设有用于连通舱室和循环风道的通孔，所述燃料电池系统固定安装在所述舱室中。

燃料电池系统包括氢气入口、空气入口，其中氢气入口通过气体切断电磁阀与氢气储存罐连接，氢气储存罐优选固定安装在正对循环风道进气通孔下方的舱室底部。同时，该燃料电池系统与电子负载连接，该电子负载可以显示燃料电池系统的输出功率。通过通孔将舱室和循环风道连通，舱室内的空气进入循环风道中，在循环风道中改变空气的温度和湿度，然后再将这些空气循环至舱室内，从而模拟在不同温度环境和湿度环境中燃料电池系统的性能。

所述的循环风道中设有制冷装置、加热装置、加湿器及用于促进空气循环的风机。通过制冷装置和加热装置改变空气温度，通过加湿器改变空气湿度。

优选的，所述的制冷装置为蒸发器，该蒸发器的入口依次连接冷凝器和压气机，冷凝器和压气机设置在环境舱外部，所述蒸发器的出口及压气机的入口连通大气。

优选的，所述的加热装置包括电加热器。

优选的，所述的循环风道的一端设有排气口，另一端通过新风阀连通大气，所述排气口面对所述风机的出风口。通过新风阀控制进入舱内的新风量，新风与舱内原气体经过混合后流过循环风道进入舱内。

所述的循环风道中设有用于监测空气温度的温度传感器以及用于监测空气湿度的湿度传感器，所述温度传感器位于制冷装置和加热装置的后方，所述湿度传感器位于加湿器的后方。

所述循环风道进气口处的通孔处设有氢气浓度传感器。

如果舱内发生氢气泄漏，氢气密度低，会上浮到循环风道内，并被氢浓度传感器检测到，气体切断装置切断氢气供给，同时排气口打开，借助循环风道内的风机将舱内气体排出，不需专门安装排气扇，降低成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：针对燃料电池系统，可实现在室内模拟不同环境(不同温度、不同湿度)，对燃料电池系统进行台架试验，可以准确地达到设定的温度和湿度，满足燃料电池系统性能试验要求。采用氢浓度传感器可以有效避免舱内发生氢气泄漏而导致的危险事故。为燃料电池系统的开发提供支持。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为氢气储存罐，2为舱室，3为隔板，31为通孔，4为循环风道，5为氢气浓度传感器，6为蒸发器，7为压气机，8为冷凝器，9为电加热器，10为加湿器，11为温度传感器，12为湿度传感器，13为风机，14为排气口，15为电子负载，16为燃料电池系统，17为气体切断电磁阀，18为新风阀。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其结构如图1所示，环境仓包括位于下部的舱室2以及位于舱室2上部的用于改变空气温度和湿度的循环风道4，舱室2和循环风道4通过隔板3隔开，隔板3的两端设有用于连通舱室2和循环风道4的通孔31，燃料电池系统16固定安装在舱室2中。

燃料电池系统16包括氢气入口、空气入口，其中氢气入口通过气体切断电磁阀17与氢气储存罐1连接，氢气储存罐1固定安装在正对循环风道4进气口处的通孔31下方的舱室2底部。同时，该燃料电池系统16与电子负载15连接，该电子负载15可以显示燃料电池系统16的输出功率。通过通孔31将舱室2和循环风道4连通，舱室2内的空气进入循环风道4中，在循环风道4中改变空气的温度和湿度，然后再将这些空气循环至舱室2内，从而模拟在不同温度环境和湿度环境中燃料电池系统16的性能。

循环风道4中设有蒸发器6、电加热器9、加湿器10及用于促进空气循环的风机13。该蒸发器6的入口依次连接冷凝器8和压气机7，冷凝器8和压气机7设置在环境舱外部，蒸发器6的出口及压气机7的入口连通大气。

循环风道4的一端设有排气口14，另一端通过新风阀18连通大气，排气口14面对风机13的出风口。通过新风阀18控制进入舱内的新风量，新风与舱内原气体经过混合后流过循环风道4进入舱内。

循环风道4中设有用于监测空气温度的温度传感器11以及用于监测空气湿度的湿度传感器12，温度传感器11位于制冷装置和加热装置的后方，湿度传感器12位于加湿器10的后方。

通孔31处设有氢气浓度传感器5。

如果舱内发生氢气泄漏，氢气密度低，会上浮到循环风道4内，并被氢浓度传感器检测到，气体切断电池阀17切断氢气供给，同时排气口14打开，借助循环风道4内的风机13将舱内气体排出，不需专门安装排气扇，降低成本。

当燃料电池系统16进行温度实验时，若温度传感器11检测到舱内温度低于设定温度时，电加热器9工作，加热循环风道4内的气体，并送入下部舱室2内，提高舱内温度，直到温度达到设定温度。若温度传感器11检测到舱内温度高于设定温度时，蒸发器8、冷凝器6、压气机7开始工作，循环风经流经冷凝器6时被冷却，循环风道4内气体的温度降低，并送入下部舱室2内，降低舱内温度，直到温度达到设定温度。

当燃料电池系统16进行湿度实验时，若湿度传感器12检测到舱内湿度低于设定湿度时，加湿器10工作，加湿循环风道4内的气体，从而提高舱内气体湿度，直至湿度达到设定湿度。若湿度传感器12检测到舱内湿度高于设定湿度时，蒸发器8、冷凝器6、压气机7、电加热器9工作，冷凝器6通过降低气体温度，使其体内水分凝结从而降低气体湿度，电加热器9在循环风道4后部加热气体，使气体温度保持不变，同时降低舱内气体湿度，直至湿度达到设定湿度。

当需要进行温度、湿度双重性能试验时，则温度控制系统与湿度控制系统同时工作。

Claims (7)

1.一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述环境仓包括位于下部的舱室(2)以及位于舱室(2)上部的用于改变舱室(2)内气体温度和湿度的循环风道(4)，所述舱室(2)和循环风道(4)通过隔板(3)隔开，所述隔板(3)的两端设有用于连通舱室(2)和循环风道(4)的通孔(31)，所述燃料电池系统(16)固定安装在所述舱室(2)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述的循环风道(4)中设有制冷装置、加热装置、加湿器(10)及用于促进空气循环的风机(13)。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述的制冷装置为蒸发器(6)，该蒸发器(6)的入口依次连接冷凝器(8)和压气机(7)，冷凝器(8)和压气机(7)设置在环境舱外部，所述蒸发器(6)的出口及压气机(7)的入口连通大气。

4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述的加热装置包括电加热器(9)。

5.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述的循环风道(4)的一端设有排气口(14)，另一端通过新风阀(18)连通大气，所述排气口(14)面对所述风机(13)的出风口。

6.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述的循环风道(4)中设有用于监测空气温度的温度传感器(11)以及用于监测空气湿度的湿度传感器(12)，所述温度传感器(11)位于制冷装置和加热装置的后方，所述湿度传感器(12)位于加湿器(10)的后方。

7.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池系统性能试验的环境舱，其特征在于，所述通孔(31)处设有氢气浓度传感器(5)。