CN211426437U - 一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，包括空气过滤器，空气过滤器的输入端设置有空气入口，空气过滤器的输出端通过软管连接有空压机，空压机的一侧固定安装有控制器，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过监测电堆氢串空泄漏量，可以了解当前电堆质子交换膜的状态，从而了解当前电堆老化程度，便于更好的对燃料电池系统进行维护，同时还可通过实时监测燃料电池系统尾排氢浓度，来调整系统策略，用以防止其尾排氢浓度超过相应法规所规定的阈值，便于更好的对燃料电池系统进行使用，此外通过控制电磁阀的开启和关闭，可以随时切换在线测试燃料电池系统尾排氢浓度和氢串空泄漏量。

Description

一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，特别涉及一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，属于燃料电池系统技术领域。

背景技术

现有生活中，近年来燃料电池以其清洁、高效、环保、响应快等优点而受到人们广泛关注，燃料电池系统通过电堆阳极侧的氢气与阴极侧的空气进行电化学反应，该过程阴极侧需要定时排放部分纯氢，通过采取措施把该部分纯氢与反应残余的空气在尾排管内充分混合后排到系统外，另外，相关法规要求距离尾排管中心线100mm处的氢气浓度不能超过某一阈值。一旦尾排氢气浓度超过阈值，在排放瞬间遇到明火或者电火花会引起爆炸，对人们的生命财产安全构成极大的威胁，因此，为了氢安全起见，需要实时监测燃料电池系统尾排氢浓度，而燃料电池大都是利用氢气为燃料，以氧气为氧化剂的电化学发电装置，氢气和氧气通过燃料电池质子交换膜隔开，两者之间无法避免的存在渗透的现象，即氢串空现象。

但是现有的燃料电池系统测试装置大都无法对尾排氢浓度和氢串空泄漏量进行精准的在线实时测试，从而无法及时的掌握电堆的老化程度，影响燃料电池系统的正常使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，包括空气过滤器，所述空气过滤器的输入端设置有空气入口，所述空气过滤器的输出端通过软管连接有空压机，所述空压机的一侧固定安装有控制器，所述空压机的输出端通过软管连接有中冷器，所述中冷器的输出端设置有电堆组件，所述电堆组件的一侧设置有氢气喷射机构，所述电堆组件包括增湿器、电堆和气水分离器，所述中冷器的输出端通过软管连接所述增湿器，所述增湿器的输出端通过软管与电堆双向连接，所述电堆的输出端通过软管连接所述气水分离器，所述气水分离器的输出端通过软管连接有尾排混合器，所述增湿器的输出端与尾排混合器的输入端通过软管相连接，所述增湿器的输出端通过软管连接有氢气浓度测试器，所述氢气浓度测试器的内部设置有氢气浓度传感器，所述尾排混合器的输出端通过软管与氢气浓度测试器的输入端相连接，所述尾排混合器的输出端设置有尾排口，所述氢气浓度测试器的输出端通过软管与尾排口相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述氢气喷射机构包括氢气循环泵，所述气水分离器的输出端通过软管连接所述氢气循环泵，所述氢气循环泵的输出端与电堆的输入端通过软管相连接，所述电堆的输入端通过软管连接有氢气喷射器，所述氢气喷射器的输入端设置有氢气入口。

作为本实用新型的一种优选方案，所述气水分离器与尾排混合器之间设置有第一电磁阀，所述增湿器与氢气浓度测试器之间设置有第二电磁阀，所述尾排混合器与氢气浓度测试器之间设置有第三电磁阀。

作为本实用新型的一种优选方案，所述增湿器与尾排混合器之间设置有节气门。

作为本实用新型的一种优选方案，所述氢气浓度测试器的上端开设有探测孔，所述氢气浓度传感器的探头安装在探测孔的内部。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过监测电堆氢串空泄漏量，可以了解当前电堆质子交换膜的状态，从而了解当前电堆老化程度，便于更好的对燃料电池系统进行维护，同时还可通过实时监测燃料电池系统尾排氢浓度，来调整系统策略，用以防止其尾排氢浓度超过相应法规所规定的阈值，便于更好的对燃料电池系统进行使用，此外通过控制电磁阀的开启和关闭，可以随时切换在线测试燃料电池系统尾排氢浓度和氢串空泄漏量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图。

图中：1、空气过滤器；2、空气入口；3、空压机；4、控制器；5、中冷器；6、电堆组件；61、增湿器；62、电堆；63、气水分离器；64、第一电磁阀；7、氢气喷射机构；71、氢气循环泵；72、氢气喷射器；73、氢气入口；8、检测机构；81、尾排混合器；82、节气门；83、氢气浓度测试器；84、第二电磁阀；85、氢气浓度传感器；86、第三电磁阀；87、尾排口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，包括空气过滤器1，空气过滤器1的输入端设置有空气入口2，通过空气入口2便于更好的通入空气；空气过滤器1的输出端通过软管连接有空压机3，空压机3的一侧固定安装有控制器4，通过控制器4便于更好的进行控制；空压机3的输出端通过软管连接有中冷器5，中冷器5的输出端设置有电堆组件6，电堆组件6的一侧设置有氢气喷射机构7，电堆组件6的输出端设置有检测机构8。

进一步的，电堆组件6包括增湿器61，中冷器5的输出端通过软管连接有增湿器61，增湿器61的输出端通过软管双向连接有电堆62，电堆62的输出端通过软管连接有气水分离器63，通过气水分离器63便于更好的将气体和液体分离，达到较好的除水效果。

进一步的，氢气喷射机构7包括氢气循环泵71，气水分离器63的输出端通过软管连接有氢气循环泵71，氢气循环泵71的输出端与电堆62的输入端通过软管相连接，电堆62的输入端通过软管连接有氢气喷射器72，氢气喷射器72的输入端设置有氢气入口73，通过氢气入口73与氢气喷射器72便于更好的通入氢气，通过氢气循环泵71便于更好的对氢气进行循环。

进一步的，检测机构8包括尾排混合器81，气水分离器63的输出端通过软管连接有尾排混合器81，增湿器61的输出端与尾排混合器81的输入端通过软管相连接，增湿器61的输出端通过软管连接有氢气浓度测试器83，氢气浓度测试器83的内部设置有氢气浓度传感器85，尾排混合器81的输出端通过软管与氢气浓度测试器83的输入端相连接，尾排混合器81的输出端设置有尾排口87，氢气浓度测试器83的输出端通过软管与尾排口87相连接，通过氢气浓度测试器83便于更好的对氢气浓度进行测试，同时氢气浓度测试器83的进气口靠近装置下端呈水平方向，而出气口在下端垂直向下。

进一步的，气水分离器63与尾排混合器81之间设置有第一电磁阀64，增湿器61与氢气浓度测试器83之间设置有第二电磁阀84，尾排混合器81与氢气浓度测试器83之间设置有第三电磁阀86，通过电磁阀便于更好的控制管路的接通与否。

进一步的，增湿器61与尾排混合器81之间设置有节气门82，通过节气门82便于更好的控制气体通断。

进一步的，氢气浓度测试器83的上端开设有探测孔，氢气浓度传感器85的探头安装在探测孔的内部，便于更好的对氢气浓度传感器85的探头进行安装。

具体的，在使用时，当打开第二电磁阀84，关闭第三电磁阀86，燃料电池系统电堆62氢串空的氢气经过管道进入氢气浓度测试器83的内部，可以在线测试燃料电池系统氢串空的泄漏量；当打开第三电磁阀86，关闭第二电磁阀84，燃料电池系统电堆62残留的氢气和空气在尾排混合器81的内部混合后，经过管道进入氢气浓度测试器83的内部，可以在线测试燃料电池系统尾排氢浓度含量，通过监测电堆62氢串空泄漏量，可以了解当前电堆62质子交换膜的状态，从而了解当前电堆62老化程度，便于更好的对燃料电池系统进行维护，同时还可通过实时监测燃料电池系统尾排氢浓度，来调整系统策略，用以防止其尾排氢浓度超过相应法规所规定的阈值，便于更好的对燃料电池系统进行使用，此外通过控制第二电磁阀84与第三电磁阀86的开启和关闭，可以随时切换在线测试燃料电池系统尾排氢浓度和氢串空泄漏量。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，其特征在于，包括空气过滤器（1），所述空气过滤器（1）的输入端设置有空气入口（2），所述空气过滤器（1）的输出端通过软管连接有空压机（3），所述空压机（3）的一侧固定安装有控制器（4），所述空压机（3）的输出端通过软管连接有中冷器（5），所述中冷器（5）的输出端设置有电堆组件（6），所述电堆组件（6）的一侧设置有氢气喷射机构（7），所述电堆组件（6）包括增湿器（61）、电堆（62）和气水分离器（63），所述中冷器（5）的输出端通过软管连接所述增湿器（61），所述增湿器（61）的输出端通过软管与电堆（62）双向连接，所述电堆（62）的输出端通过软管连接所述气水分离器（63），所述气水分离器（63）的输出端通过软管连接有尾排混合器（81），所述增湿器（61）的输出端与尾排混合器（81）的输入端通过软管相连接，所述增湿器（61）的输出端通过软管连接有氢气浓度测试器（83），所述氢气浓度测试器（83）的内部设置有氢气浓度传感器（85），所述尾排混合器（81）的输出端通过软管与氢气浓度测试器（83）的输入端相连接，所述尾排混合器（81）的输出端设置有尾排口（87），所述氢气浓度测试器（83）的输出端通过软管与尾排口（87）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，其特征在于，所述氢气喷射机构（7）包括氢气循环泵（71），所述气水分离器（63）的输出端通过软管连接所述氢气循环泵（71），所述氢气循环泵（71）的输出端与电堆（62）的输入端通过软管相连接，所述电堆（62）的输入端通过软管连接有氢气喷射器（72），所述氢气喷射器（72）的输入端设置有氢气入口（73）。

3.根据权利要求1所述的一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，其特征在于，所述气水分离器（63）与尾排混合器（81）之间设置有第一电磁阀（64），所述增湿器（61）与氢气浓度测试器（83）之间设置有第二电磁阀（84），所述尾排混合器（81）与氢气浓度测试器（83）之间设置有第三电磁阀（86）。

4.根据权利要求1所述的一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，其特征在于，所述增湿器（61）与尾排混合器（81）之间设置有节气门（82）。

5.根据权利要求1所述的一种可在线测试尾排氢浓度和氢串空泄漏量的装置，其特征在于，所述氢气浓度测试器（83）的上端开设有探测孔，所述氢气浓度传感器（85）的探头安装在探测孔的内部。

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