CN212136602U - 一种燃料电池测试用反应气快速调温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池测试用反应气快速调温装置。该装置包括：供水系统、供气管以及包设在所述供气管外部的调温管；所述调温管，包括进水口和出水口，所述进水口与所述供水系统的供水端连接；所述供水系统，用于为所述调温管提供温度可调的液体介质。本实用新型能够在燃料电池测试时根据需求快速改变反应气的温度。

Description

一种燃料电池测试用反应气快速调温装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池测试技术领域，特别是涉及一种燃料电池测试用反应气快速调温装置。

背景技术

燃料电池测试过程中，需要给燃料电池的阳极供氢气，给阴极供空气，水流道中供冷却液。氢气和空气作为燃料电池工作所需的反应气在不同的温度下会对燃料电池的性能产生明显的影响。所以在燃料电池测试时需要不断改变反应气的温度以实现不同的测试条件。现有的解决方案为在燃料电池反应气的供气管路上缠绕加热带为反应气加热升温，降温采用自然散热或者在管路中接入换热器直接进行冷却。这样会使得反应气的升降温用时较久，且加热带温度和换热器的外冷水温度均不能控制，容易造成反应气的温度在大幅切换时容易出现震荡调节的情况。同时也使得燃料电池的测试时间加长，增加测试成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有燃料电池测试时传统方案中反应气所需温度不能快速改变的问题，提供一种燃料电池测试用反应气快速调温装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种燃料电池测试用反应气快速调温装置，包括：供水系统、供气管以及包设在所述供气管外部的调温管；

所述调温管，包括进水口和出水口，所述进水口与所述供水系统的供水端连接；

所述供水系统，用于为所述调温管提供温度可调的液体介质。

可选的，所述供气管的材质为316L不锈钢。

可选的，所述供气管中安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器与控制器电连接。

可选的，所述调温管中安装有第二温度传感器，所述第二温度传感器与控制器电连接。

可选的，所述供水系统包括热水供给子系统、冷水供给子系统、热水流量计和冷水流量计，所述热水流量计安装于所述热水供给子系统的供水管路上，所述冷水流量计安装在所述冷水供给子系统的供水管路上，所述热水流量计和所述冷水流量计均与控制器电连接。

可选的，所述热水供给子系统包括热水罐以及安装于热水罐中的第三温度传感器，所述第三温度传感器与控制器电连接。

可选的，所述冷水供给子系统包括冷水罐以及安装于冷水罐中的第四温度传感器，所述第四温度传感器与控制器电连接。

可选的，所述热水供给子系统还包括加热器，用于对热水供给子系统中的液体介质进行加热，所述加热器与控制器电连接。

可选的，所述冷水供给子系统还包括换热器，用于对冷水供给子系统中的液体介质进行降温。

可选的，所述燃料电池测试用反应气快速调温装置还包括回水罐、热水路水泵和冷水路水泵，所述回水罐与所述调温管的出水口连接，所述热水路水泵的进水端以及冷水路水泵的进水端均与所述回水罐连接，所述热水路水泵的出水端与所述热水供给子系统的进水端连接，所述冷水路水泵的出水端与所述冷水供给子系统的进水端连接，所述热水路水泵和冷水路水泵均与控制器电连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：在本实用新型提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置中，调温管环绕包覆在供气管表面，有利于调温管内的冷却液与供气管内的反应气充分接触以实现快速的冷热传导。冷水罐和热水罐可以提前预冷和预热调温所需的冷却液，通过调节冷却液的流量配比可快速实现冷却液的温度变换，极大的缩短了反应气温度变换所用时间，减少了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例实施例1提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例实施例2提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例实施例3提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

图1为本实用新型实施例1提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图，参见图1，本实施例提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置包括：供水系统、供气管1以及包设在供气管1外部的调温管2。其中，调温管2包括进水口3和出水口4，进水口3与供水系统的供水端连接；供水系统用于为调温管2提供温度可调的液体介质。优选的，供气管1材质可以选用316L不锈钢，以防止反应气为氢气时发生氢脆现象。优选的，供气管1中安装有第一温度传感器5，用以对供气管1中液体介质的温度进行监测。优选的，调温管2中安装有第二温度传感器6，用以对调温管2中液体介质的温度进行监测。其中，第一温度传感器5以及第二温度传感器6可以与控制器电连接，以将监测得到的温度数据传输至控制器，以便控制器根据供气管1和调温管2中的实际温度，对供水系统所供液体介质的温度进行调节。

优选的，供水系统内充入的液体介质为冷却液，沸点高于100℃，结冰点远低于0℃，较宽的冷却液温度范围可以让反应气的温度范围更宽，且更利于加快反应气的温度变化。

在本实施例中，可以根据反应气的温度需求，调节供水系统中冷却液的温度，然后，将调温后的冷却液通入调温管2中，使调温管2内的冷却液与供气管1内的反应气充分接触以实现快速冷热传导，进而使反应气达到燃料电池测试所需的温度。

实施例2

图2为本实用新型实施例2提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图，参见图2，在实施例1的基础上，本实施例的供水系统包括热水供给子系统、冷水供给子系统、热水流量计9和冷水流量计8，热水流量计9安装于热水供给子系统的供水管路上，冷水流量计8安装在冷水供给子系统的供水管路上。

在本实施例中，可以根据需求通过热水流量计9和冷水流量计8控制热水供给子系统输出的高温液体介质和冷水供给子系统输出的低温液体介质的比例，高温液体和低温液体经过汇流管7汇合后进入调温管2。

作为一种可选的实施方式，热水供给子系统包括热水罐11以及安装于热水罐11中的第三温度传感器12，其中，第三温度传感器12用于监测热水罐11中液体介质的温度。

作为一种可选的实施方式，冷水供给子系统包括冷水罐10以及安装于冷水罐10中的第四温度传感器14，其中，第四温度传感器14用于监测冷水罐10中液体介质的温度。

作为一种可选的实施方式，热水供给子系统还包括加热器13，用于对热水供给子系统中的液体介质进行加热。

作为一种可选的实施方式，冷水供给子系统还包括换热器15，用于对冷水供给子系统中的液体介质进行降温。

在本实施例中，第三温度传感器12、第四温度传感器14、加热器13和换热器15均与控制器连接，使用时通过控制器控制加热器13对热水罐11内的液体介质进行加热升温，根据热水罐11内第三温度传感器12的温度控制热水罐11内的液体一直保持在大于95℃的高温状态。向换热器15的换热管路通入外冷水，对流入冷水罐10内的液体介质进行降温处理，冷水罐10内的第四温度传感器14实时监测冷水罐10内液体介质的温度，保证冷水罐10内液体介质温度一直保持在低温状态。通过热水流量计9和冷水流量计8控制高温液体介质和低温液体介质的配比，使两路在汇流管7内混合得到不同温度的液体介质，进入调温管2内的液体介质与供气管1内的燃料电池反应气进行充分的冷热传导，可快速改变反应气的温度。

此外，在通过控制不同温度的液体介质进入调温管2改变供气管1内反应气温度时，可先过度升温或降温，再快速调至反应气所需温度，这样可以更快实现反应气的温度变换。

实施例3

图3为本实用新型实施例3提供的燃料电池测试用反应气快速调温装置的结构示意图，参见图3，在实施例2的基础上，本实施例提供的快速调温装置还包括回水罐18、热水路水泵16和冷水路水泵17，回水罐18与调温管2的出水口4连接，热水路水泵16的进水端以及冷水路水泵17的进水端与回水罐18连接，热水路水泵16的出水端与热水供给子系统的进水端连接，冷水路水泵17的出水端与冷水供给子系统的进水端连接，其中，热水路水泵16和冷水路水泵17可受外部控制器改变转速，冷水路水泵17与热水路水泵16在不同转速时可分别控制冷水路和热水路的冷却液流量。

本实施例中，液体介质从调温管2进水口3进入，从调温管2出水口4流至回水罐18，回水罐18内的液体介质通过热水路水泵16再回流至热水罐11，通过冷水路水泵17经换热器15回流至冷水罐10，这样便形成了整个调温装置的冷却液循环使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，包括：供水系统、供气管以及包设在所述供气管外部的调温管；

所述调温管，包括进水口和出水口，所述进水口与所述供水系统的供水端连接；

所述供水系统，用于为所述调温管提供温度可调的液体介质。

2.根据权利要求1所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述供气管的材质为316L不锈钢。

3.根据权利要求1所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述供气管中安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述调温管中安装有第二温度传感器，所述第二温度传感器与控制器电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述供水系统包括热水供给子系统、冷水供给子系统、热水流量计和冷水流量计，所述热水流量计安装于所述热水供给子系统的供水管路上，所述冷水流量计安装在所述冷水供给子系统的供水管路上，所述热水流量计和所述冷水流量计均与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述热水供给子系统包括热水罐以及安装于热水罐中的第三温度传感器，所述第三温度传感器与控制器电连接。

7.根据权利要求5所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述冷水供给子系统包括冷水罐以及安装于冷水罐中的第四温度传感器，所述第四温度传感器与控制器电连接。

8.根据权利要求5所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述热水供给子系统还包括加热器，用于对热水供给子系统中的液体介质进行加热，所述加热器与控制器电连接。

9.根据权利要求5所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述冷水供给子系统还包括换热器，用于对冷水供给子系统中的液体介质进行降温。

10.根据权利要求5所述的燃料电池测试用反应气快速调温装置，其特征在于，所述燃料电池测试用反应气快速调温装置还包括回水罐、热水路水泵和冷水路水泵，所述回水罐与所述调温管的出水口连接，所述热水路水泵的进水端以及冷水路水泵的进水端均与所述回水罐连接，所述热水路水泵的出水端与所述热水供给子系统的进水端连接，所述冷水路水泵的出水端与所述冷水供给子系统的进水端连接，所述热水路水泵和冷水路水泵均与控制器电连接。

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