CN210516882U - 燃料电池测试设备 - Google Patents

Abstract

燃料电池测试设备，属于燃料电池测试技术领域，特别涉及燃料电池测试设备的管路保温及安全防爆技术；本实用新型的燃料电池测试设备包括：氢气加热加湿系统、空气加热加湿系统、冷却水循环系统、电控系统；其特征是：在燃料电池测试设备中设置有保温箱，将湿热气体输送管路设置在保温箱内；在保温箱内设置有燃气传感器；在保温箱上部设置有排气口，在排气口上设置有排气装置；在保温箱下部设置有惰性气体充气装置；由于将湿热气体输送管路集中于封闭的保温箱内，燃气传感器很容易检测到泄漏的发生，并控制排气装置将泄漏在保温箱内的氢气排出，同时控制充气装置向保温箱内注入惰性气体，能有效避免爆燃的发生，使整个测试设备安全可靠。

Description

燃料电池测试设备

技术领域

本发明属于燃料电池测试设备技术领域，特别涉及燃料电池测试设备的管路保温及安全防爆技术。

背景技术

现有的燃料电池测试设备中，包含氢气加热加湿系统、空气加热加湿系统、冷却水循环系统、电控系统；其中的氢气加热加湿系统，包含氢气加热加湿器、湿热氢气输送管路，用于将原料氢气加热加湿到符合燃料电池需要的温度、湿度后，供被测试的燃料电池使用；其中的空气加热加湿系统，包含空气加热加湿器、湿热空气输送管路，用于将压缩空气加热加湿到符合燃料电池需要的温度、湿度后，供被测试的燃料电池使用；其中的冷却水循环系统，用于将被测试的燃料电池发电时所产生的热量散入空气中，使被测试的燃料电池工作在最佳温度。

为了防止被加热、加湿后的气体在输入燃料电池之前的管路中温度下降并发生冷凝，需要对位于加热加湿器与燃料电池之间的湿热气体输送管路中的各种控制阀件及输气管进行保温；现有技术的保温措施是，直接在输气管及各种控制阀件上包覆保温材料；其缺点是：由于管路中的输气管及各种控制阀件尺寸形状各异，使包覆保温材料很困难，且无法保证保温质量，往往需要在输气管上缠绕电伴热带进行补温，导致管路系统非常复杂，不便于设备的安装及维修调试。

另外，现有的燃料电池测试设备中的安全防爆技术，主要是用风扇强制通风，将测试设备泄漏的氢气浓度稀释而达到安全防爆的目的；其缺点是：当有微量氢气泄漏时，由于被快速流动的气流稀释，不易被检测发现并及时修复，可能会一直在有泄漏的状态下工作，使安全隐患长期存在，另外，由于现有技术是靠风扇强制通风，因而会产生较大的噪音。

发明内容

本发明的目的是：提供一种克服现有技术中上述缺点的技术方案，对湿热气体输送管路采用简单易行的保温措施，便于设备的安装及维修调试；并且当有微量氢气泄漏时，能及时检测发现，自动采取安全防爆措施，同时还可以降低测试设备整机的噪音。

为了实现上述目的，本发明的燃料电池测试设备包括：氢气加热加湿系统、空气加热加湿系统、冷却水循环系统、电控系统；其中的氢气加热加湿系统，包括氢气加热加湿器、湿热氢气输送管路；空气加热加湿系统，包括空气加热加湿器、湿热空气输送管路；其特征是：在燃料电池测试设备中设置有保温箱，将所述湿热氢气输送管路设置在所述保温箱内；在保温箱内设置有燃气传感器，在保温箱上部设置有排气口，在排气口上设置有排气装置，所述排气装置包括排气门、电控驱动器，将排气门与电控驱动器连接；在保温箱下部设置有充气装置，所述充气装置包括充气管、电控阀门，将充气管一端伸入保温箱内，另一端与电控阀门连接，电控阀门连接惰性气源。

进一步，将所述湿热空气输送管路也设置在所述保温箱内。

进一步，将所述氢气加热加湿器也设置在所述保温箱内，可利用氢气加热加湿器散发的热量稳定保温箱内的温度，减少电加热器的功耗。

进一步，将所述空气加热加湿器也设置在所述保温箱内，可利用空气加热加湿器散发的热量稳定保温箱内的温度，减少电加热器的功耗。

进一步，在保温箱内还设置有电加热器，用于对保温箱内的空气加热，确保保温箱内气体温度维持在设定值范围内。

工作时，电控系统用脉宽调制方式控制电加热器，使保温箱内的空气温度保持在设定值；当保温箱内的管路有氢气泄漏并达到设定的浓度值时，燃气传感器检测到并将信号输出至电控系统，电控系统控制排气装置的电控驱动器动作，将排气门打开，氢气从排气口逸出；同时，电控系统控制充气装置的电控阀门开启，从充气管向保温箱内充注惰性气体，使保温空间充满惰性气体，隔绝后续泄漏的氢气与空气中氧气的接触，达到防爆的目的。

采用本技术方案后，由于减少了排气风扇的使用量，因而整机的噪声降低；由于将湿热氢气输送管路中的输气管、阀件集中于封闭的保温箱内，当有泄漏发生时，燃气传感器很容易检测到泄漏的发生，电控系统自动控制向保温箱内注入惰性气体，并将泄漏在保温箱内的氢气排出，能有效避免爆燃的发生，使整个测试设备安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的充气装置的局部放大图；

图中：保温箱100，排气口101，排气装置200，排气门201，电控驱动器202，充气装置300，充气管301，电控阀门302，燃气传感器400，湿热氢气输送管路500。

具体实施方式

如图1、2所示，在燃料电池测试设备中设置有保温箱100，将所述湿热氢气输送管路500设置在所述保温箱100内，在保温箱100内设置有燃气传感器400，在保温箱100上部设置有排气口101，在排气口101上设置有排气装置200，所述排气装置200包括排气门201、电控驱动器202，将排气门201与电控驱动器202连接；在保温箱100下部设置有充气装置300，所述充气装置300包括充气管301、电控阀门302，将充气管301一端伸入保温箱100内，另一端与电控阀门302连接，电控阀门302连接惰性气源。

进一步，将所述湿热空气输送管路也设置在所述保温箱100内。

进一步，将所述氢气加热加湿器也设置在保温箱100内，可利用氢气加热加湿器散发的热量稳定保温箱100内的温度，减少电加热器的功耗。

进一步，将所述空气加热加湿器也设置在保温箱100内，可利用空气加热加湿器散发的热量稳定保温箱100内的温度，减少电加热器的功耗。

进一步，在保温箱100内还设置有电加热器，用于对保温箱100内的空气加热，确保保温箱100内气体温度维持在设定值范围内。

所述电控驱动器202是：气缸、液压缸、电磁铁或直线电机；

所述电控阀门302是：电磁阀门、气动阀门或电动阀门；

所述惰性气源是：氮气、氩气或CO2等阻燃气体；

所述燃气传感器400是：专用的氢气传感器或通用的燃气传感器；

所述保温箱100可以采用聚氨酯保温板、玻璃纤维保温板、陶瓷纤维保温板粘接制成，也可采用聚氨酯发泡一次成型。

工作时，电控系统用脉宽调制方式控制电加热器，使保温箱内的空气温度保持在设定值；

当保温箱100内的湿热氢气输送管路500有氢气泄漏时，燃气传感器400检测到并将信号输出至电控系统，电控系统控制排气装置200的电控驱动器202动作，将排气门201打开，氢气从排气口101逸出；同时，电控系统控制充气装置300的电控阀门302开启，从充气管301向保温箱100内充注惰性气体，使保温箱100内充满惰性气体，隔绝后续泄漏的氢气与空气中氧气的接触，达到阻燃防爆的目的。

采用本技术方案后，由于减少了排气风扇的使用量，因而整机的噪声降低；由于将湿热氢气输送管路500集中于封闭的保温箱100内，传感器400很容易检测到泄漏的发生，电控系统及时报警提醒使用者修复管路；当有泄漏发生时，电控系统自动控制向保温箱100内注入惰性气体，并将泄漏在保温箱100内的氢气排出，能有效避免爆燃的发生，使整个燃料电池测试设备安全可靠。

本发明并不仅限于上述实施例，还可根据上述实施例的原理进行各种变化组合。

Claims (7)

1.燃料电池测试设备，包括：氢气加热加湿系统、空气加热加湿系统、冷却水循环系统、电控系统；所述氢气加热加湿系统包括氢气加热加湿器、湿热氢气输送管路；所述空气加热加湿系统包括空气加热加湿器、湿热空气输送管路；其特征是：在燃料电池测试设备中设置有保温箱(100)，将所述湿热氢气输送管路(500)设置在所述保温箱(100)内，在保温箱(100)内设置有燃气传感器(400)，在保温箱(100)上部设置有排气口(101)，在排气口(101)上设置有排气装置(200)，所述排气装置(200)包括排气门(201)、电控驱动器(202)，将排气门(201)与电控驱动器(202)连接；在保温箱(100)下部设置有充气装置(300)，所述充气装置(300)包括充气管(301)、电控阀门(302)，将充气管(301)的一端伸入保温箱(100)内，另一端与电控阀门(302)连接，电控阀门(302)连接惰性气源。

2.按照权利要求1所述的燃料电池测试设备，其特征是：将所述氢气加热加湿器设置在保温箱(100)内。

3.按照权利要求1或2所述的燃料电池测试设备，其特征是：将所述湿热空气输送管路设置在所述保温箱(100)内。

4.按照权利要求3所述的燃料电池测试设备，其特征是：将所述空气加热加湿器设置在保温箱(100)内。

5.按照权利要求1或2所述的燃料电池测试设备，其特征是：在保温箱(100)内设置有电加热器。

6.按照权利要求3所述的燃料电池测试设备，其特征是：在保温箱(100)内设置有电加热器。

7.按照权利要求4所述的燃料电池测试设备，其特征是：在保温箱(100)内设置有电加热器。

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