CN212109056U - 一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，包括冷凝器、蒸发冷凝器、两个蒸发器与两个介质箱，其之间分别设有压缩机、膨胀阀，比例阀、旁通阀、循环泵、两个蒸发器与两个介质箱一侧分别连接有冷冻介质出口、冷冻介质出口。本实用新型的有益效果：实现了动力总成不同部位达到不同的流量及测试温度的需求，可以验证其低温启动及不同温度运行下的性能，机组采用双级复叠蒸气压缩式制冷循环，满足地球上全部区域的电池冷启动测试需求，而且机组采用多通道不同流量不同温度的循环冷却介质输出回路，实现不同部位不同测试工艺参数的需求，实现了燃料电池温度测试的专用制冷机组。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷机组技术领域，具体为一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组。
背景技术
燃料电池技术近年来在汽车领域已开始应用，燃料一般采用氢气，利用氢气和氧气的化学电池效应发电，作为汽车电机的能量输入。现有传统汽车采用汽油燃烧，尾气中有污染物排放，例如氮氧化物以及会引起温室效应的二氧化碳等；采用氢气为能源的燃料电池汽车，排放物为水，是非常环保的一种新能源车。
燃料电池技术在少数发达国家已有较多应用，我国也在大力发展该行业，随着这种新兴行业的发展需求，电池总成的测试台架及配套专用设备也需配套研发。目前国内配套燃料电池测试用的制冷机组相对缺乏，急需研发适合燃料电池温度测试需求的专用制冷机组。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，包括一级冷凝器、蒸发冷凝器、第一蒸发器与第二蒸发器，所述一级冷凝器与所述蒸发冷凝器之间设有一级压缩机与一级膨胀阀，所述蒸发冷凝器与所述第一蒸发器之间设有二级压缩机、第一比例阀与第一膨胀阀，所述二级压缩机上端设有旁通阀，所述蒸发冷凝器与所述第二蒸发器之间设有第二比例阀与第二膨胀阀，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器一侧分别设有第一介质箱与第二介质箱，所述第一蒸发器与所述第一介质箱之间设有第一循环泵，所述第二蒸发器与所述第二介质箱之间设有第二循环泵，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器在设有所述第一循环泵与所述第二循环泵的一侧分别设有第一冷冻介质出口与第二冷冻介质出口，所述第一介质箱与所述第二介质箱远离所述第一蒸发器与所述第二蒸发器的一侧分别设有第一冷冻介质进口与第二冷冻介质进口。
优选的，所述第一蒸发器与所述第一冷冻介质出口通过管路连接，且所述管路上依次设置有第一温度计与第一流量计。
优选的，所述第二蒸发器与所述第二冷冻介质出口通过管路连接，且所述管路上依次设置有第二温度计与第二流量计。
优选的，所述一级压缩机与所述一级膨胀阀均通过管路与所述一级冷凝器、蒸发冷凝器连接。
优选的，所述二级压缩机、第一比例阀与第一膨胀阀均通过管路分别与所述蒸发冷凝器、所述第一蒸发器连接。
优选的，所述旁通阀其中一端的管路与所述蒸发冷凝器、二级压缩机之间的管路连接，所述旁通阀另一端的管路与所述第二蒸发器连接。
优选的，所述第一比例阀通过管路与所述蒸发冷凝器、第一蒸发器连接，所述第二比例阀通过管路与所述蒸发冷凝器、第二蒸发器连接，且所述第二比例阀与所述第二蒸发器之间还连接有第二膨胀阀。
优选的，所述第一膨胀阀与第二膨胀阀与所述第一比例阀、第二比例阀串联安装。
优选的，所述第一循环泵、第二循环泵采用磁力驱动式变频电机，用于避免轴封的泄漏。
有益效果
本实用新型所提供的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，实现了动力总成不同部位达到不同的流量及测试温度的需求，可以验证其低温启动及不同温度运行下的性能，机组采用双级复叠蒸气压缩式制冷循环，满足地球上全部区域的电池冷启动测试需求，而且机组采用多通道不同流量不同温度的循环冷却介质输出回路，实现不同部位不同测试工艺参数的需求，实现了燃料电池温度测试的专用制冷机组。
附图说明
图1为本实用新型的平面结构示意图。
附图标记
1-一级冷凝器，2-一级膨胀阀，3-一级压缩机，4-蒸发冷凝器，5-二级压缩机，6-第一蒸发器，7-旁通阀，8-第一比例阀，9-第二比例阀，10-第一膨胀阀，11-第二膨胀阀，12-第二蒸发器，13-第二循环泵，14-第一循环泵，15-第二介质箱，16-第一温度计，17-第一流量计，18-第一冷冻介质出口，19-第一冷冻介质进口，20-第一介质箱，21-第二温度计，22-第二流量计，23-第二冷冻介质出口，24-第二冷冻介质进口。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例
如图1所示，一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，包括一级冷凝器1、蒸发冷凝器4、第一蒸发器6与第二蒸发器12，一级冷凝器1与蒸发冷凝器4之间设有一级压缩机3与一级膨胀阀2，蒸发冷凝器4与第一蒸发器6之间设有二级压缩机5、第一比例阀8与第一膨胀阀10，二级压缩机5上端设有旁通阀7，蒸发冷凝器4与第二蒸发器12之间设有第二比例阀9与第二膨胀阀11，第一蒸发器6与第二蒸发器12一侧分别设有第一介质箱20与第二介质箱15，第一蒸发器6与第一介质箱20之间设有第一循环泵14，第二蒸发器12与第二介质箱15之间设有第二循环泵13，第一蒸发器6与第二蒸发器12在设有第一循环泵14与第二循环泵13的一侧分别设有第一冷冻介质出口18与第二冷冻介质出口23，第一介质箱20与第二介质箱15远离第一蒸发器6与第二蒸发器12的一侧分别设有第一冷冻介质进口19与第二冷冻介质进口24。
优选的，第一蒸发器6与第一冷冻介质出口18通过管路连接，且管路上依次设置有第一温度计16与第一流量计17。
优选的，第二蒸发器12与第二冷冻介质出口23通过管路连接，且管路上依次设置有第二温度计21与第二流量计22。
优选的，一级压缩机3与一级膨胀阀2均通过管路与一级冷凝器1、蒸发冷凝器4连接。
优选的，二级压缩机5、第一比例阀8与第一膨胀阀10均通过管路分别与蒸发冷凝器4、第一蒸发器6连接。
优选的，旁通阀7其中一端的管路与蒸发冷凝器4、二级压缩机5之间的管路连接，旁通阀7另一端的管路与第二蒸发器12连接。
优选的，第一比例阀8通过管路与蒸发冷凝器4、第一蒸发器6连接，第二比例阀9通过管路与蒸发冷凝器4、第二蒸发器12连接，且第二比例阀9与第二蒸发器12之间还连接有第二膨胀阀11。
优选的，第一膨胀阀10与第二膨胀阀11与第一比例阀8、第二比例阀9串联安装。
优选的，第一循环泵14、第二循环泵13采用磁力驱动式变频电机，用于避免轴封的泄漏。
该机组主要测试目的是在不同的环境温度下，测试燃料电池的启动特性，对不同温度下的电池性能进行验证。由于环境温度的模拟一般采用环境试验舱实现，本实用新型主要是制取低温的循环冷却液，循环冷却液进入电机、控制器、质子交换单元等部件的冷却通道，实现动力总成不同部位达到不同的流量及测试温度需求，验证其低温启动及不同温度运行下的性能；
机组采用双级复叠蒸气压缩式制冷循环，循环冷却介质温度可达到零下60度，可满足地球上全部区域的电池冷启动测试需求；
机组采用多通道不同流量不同温度的循环冷却介质输出回路，可实现不同部位不同测试工艺参数的需求；
机组采用基于PID算法的控制器控制制冷剂流量，实现不同通道高精度的温度控制需求；
蒸发器的过热度控制采用单独的电子膨胀阀，与控温比例阀串联安装，可以在控温的同时避免压缩机液击，保护压缩机的运行安全；
压缩机采取不停机运行，避免了开停机引起的溶液温度波动；
压缩机有机械旁通回路，当吸气压力低时自动打开，保护了压缩机的回油及运行安全；
机组有高压、低压、缺油、过载、超温等安全保护；
循环泵采用磁力驱动式变频电机，可以避免轴封的泄漏，且每个通道可以变流量运行；
各通道流量计采用耐低温孔板式流量计，低温下运行安全可靠。
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性的保护范围之内的实用新型内容。
Claims (9)
1.一种用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，包括一级冷凝器（1）、蒸发冷凝器（4）、第一蒸发器（6）与第二蒸发器（12），其特征在于：所述一级冷凝器（1）与所述蒸发冷凝器（4）之间设有一级压缩机（3）与一级膨胀阀（2），所述蒸发冷凝器（4）与所述第一蒸发器（6）之间设有二级压缩机（5）、第一比例阀（8）与第一膨胀阀（10），所述二级压缩机（5）上端设有旁通阀（7），所述蒸发冷凝器（4）与所述第二蒸发器（12）之间设有第二比例阀（9）与第二膨胀阀（11），所述第一蒸发器（6）与所述第二蒸发器（12）一侧分别设有第一介质箱（20）与第二介质箱（15），所述第一蒸发器（6）与所述第一介质箱（20）之间设有第一循环泵（14），所述第二蒸发器（12）与所述第二介质箱（15）之间设有第二循环泵（13），所述第一蒸发器（6）与所述第二蒸发器（12）在设有所述第一循环泵（14）与所述第二循环泵（13）的一侧分别设有第一冷冻介质出口（18）与第二冷冻介质出口（23），所述第一介质箱（20）与所述第二介质箱（15）远离所述第一蒸发器（6）与所述第二蒸发器（12）的一侧分别设有第一冷冻介质进口（19）与第二冷冻介质进口（24）。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述第一蒸发器（6）与所述第一冷冻介质出口（18）通过管路连接，且所述管路上依次设置有第一温度计（16）与第一流量计（17）。
3.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述第二蒸发器（12）与所述第二冷冻介质出口（23）通过管路连接，且所述管路上依次设置有第二温度计（21）与第二流量计（22）。
4.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述一级压缩机（3）与所述一级膨胀阀（2）均通过管路与所述一级冷凝器（1）、蒸发冷凝器（4）连接。
5.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述二级压缩机（5）、第一比例阀（8）与第一膨胀阀（10）均通过管路分别与所述蒸发冷凝器（4）、所述第一蒸发器（6）连接。
6.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述旁通阀（7）其中一端的管路与所述蒸发冷凝器（4）、二级压缩机（5）之间的管路连接，所述旁通阀（7）另一端的管路与所述第二蒸发器（12）连接。
7.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述第一比例阀（8）通过管路与所述蒸发冷凝器（4）、第一蒸发器（6）连接，所述第二比例阀（9）通过管路与所述蒸发冷凝器（4）、第二蒸发器（12）连接，且所述第二比例阀（9）与所述第二蒸发器（12）之间还连接有第二膨胀阀（11）。
8.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述第一膨胀阀（10）与第二膨胀阀（11）与所述第一比例阀（8）、第二比例阀（9）串联安装。
9.根据权利要求1所述的用于燃料电池温度测试的专用制冷机组，其特征在于：所述第一循环泵（14）、第二循环泵（13）采用磁力驱动式变频电机，用于避免轴封的泄漏。
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Cited By (1)
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