CN212747881U - 一种氢燃料电池发动机测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢燃料电池发动机测试系统。该测试系统包括：功能选择模块、平台控制模块、测试模块、数据存储模块、处理模块、反馈模块以及调节模块。本实用新型公开的测试系统以功能为导向选择测试模式，具有测试目的性强，操作简单；在处理模块中数据可选择性处理成数据值，提升工作效率，省时省力，非常实用。

Description

一种氢燃料电池发动机测试系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别是涉及一种氢燃料电池发动机测试系统。

背景技术

燃料电池本质上是一种电化学装置，能将储存在燃料和氧化剂中的化学能转换成电能，燃料电池的驱动力为阳极反应与阴极反应的电势差，只要有足够的电势差，并且给燃料电池源源不断的供给燃料，燃料电池就会持续产生电能。目前，燃料电池技术正处于初步发展阶段，相应的测试设备及方法还不成熟，设备测试相互独立，测试结果单一，测试数据需经过计算机进行繁琐的处理过程，无法直接通过系统的功能模块选择来进行测试，测试过程十分不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氢燃料电池发动机测试系统，能够根据功能需求设立测试程序，有针对性测试所需求的数据。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种氢燃料电池发动机测试系统，所述测试系统包括：

功能选择模块，用于对于发动机进行各种功能的选择性检测；

平台控制模块，与功能选择模块连接，用于控制功能选择模块的启动；

测试模块，与所述功能选择模块连接，用于根据所述功能选择模块的指令进入不同测试状态；测试模块用于对运行时间、电压、电流、温度、压力以及氢气流量进行测试，获得测试数据；

数据存储模块，与所述测试模块连接，用于存储所述测试数据；

处理模块，与所述数据存储模块连接，用于选择性输出所述测试数据；

反馈模块，与所述数据存储模块连接，用于根据所述测试数据进行发出反馈信号；

调节模块，与所述反馈模块连接，用于根据所述反馈信号对发电机进行调节。

可选的，所述功能性选择模块包括：

气密性检测单元，用以选择性检测发动机气密性；

启动性能检测单元，用以选择性进行热启动和冷启动条件下的性能测试；

功率检测单元，用以选择加载至额定功率持续稳定60s后或设置峰值功率持续稳定1min后测试得到电堆电压及电流，发动机系统电压及电流，系统额定/峰值输出功率，辅助系统空压机电压及电流，辅助系统总功率及氢气消耗量；

动态响应检测单元，用以选择性进行发动机加载和卸载动态响应试验，得到运行时间-功率图、运行时间-电流图以及运行时间-电压图；

稳态特性检测单元，用以选择性测试在稳定工况时发动机的性能；

紧急停机检测单元，用以选择性进行紧急功能测试。

可选的，还包括：

显示模块，与所述处理模块连接，用于显示所述测试数据。

可选的，还包括：

检验报告生成模块，与所述显示模块连接，用于根据所述测试数据生成检验报告。

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：

本实用新型公开的测试系统以功能为导向选择测试模式，具有测试目的性强，操作简单；在处理模块中数据可选择性处理成数据值，提升工作效率，省时省力，非常实用。

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性的前提下，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氢燃料电池发动机测试系统的结构框图。

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。

本实用新型的目的是提供一种氢燃料电池发动机测试系统，能够根据功能需求设立测试程序，有针对性测试所需求的数据。

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。

如图1所示，一种氢燃料电池发动机测试系统包括：

功能选择模块2，用于对于发动机进行各种功能的选择性检测。

所述功能性选择模块包括：气密性检测单元、启动性能检测单元、功率检测单元、动态响应检测单元、稳态响应检测单元以及紧急停机检测单元。

气密性检测单元，内设置有管路、所需控制阀，氢气探测仪。管路和控制阀配合能利用测试气体实现对燃料电池堆的气密性检测，氢气探测仪确保氢气浓度在安全范围内。所述流量计与控制模块电连接，所述密封舱设有用于连接流量计和待测电池电堆的出气管以及用于连接供气设备和待测电池电堆的进气管。用以选择性检测发动机气密性。

启动性能检测单元，设置有环境舱、供气管路，氢气探测器，环境舱的温度范围为+30℃～-30℃，确保被测发动机达到测试所需的温度；氢气探测器用以监测尾排，判断发动机是否达到测试要求，从而达到选择性进行热启动和冷启动条件下的性能测试。

功率检测单元，内设置有氢气流量计，电子负载等，可选择加载至额定功率持续稳定60s后或设置峰值功率持续稳定1min后测试得到电堆电压及电流，发动机系统电压及电流，系统额定/峰值输出功率，辅助系统空压机电压及电流，辅助系统总功率及氢气消耗量。

动态响应检测单元，内设置有供气管路，电子负载等，用以选择性进行发动机加载和卸载状态下测试得到运行时间-功率图、运行时间-电流图、运行时间-电压图，用以选择性进行发动机加载和卸载动态响应试验。

稳态特性检测单元，用以选择性测试在稳定工况时发动机的性能。

紧急停机检测单元，用以选择性进行紧急功能测试。

平台控制模块1，与功能选择模块2连接，用于控制功能选择模块2的启动。

测试模块3，与所述功能选择模块2连接，用于根据所述功能选择模块2的指令进入不同测试状态；测试模块还用于对运行时间、电压、电流、温度、压力以及氢气流量进行测试，获得测试数据。

测试模块3设置有燃料电池发动机测试台架，高压配电电源为空压机提供配电，回馈式电子负载，纯水供应系统，冷却系统，加氢设备，气体流量的流量计。测试模块3可根据功能选择模块指令进入不同测试状态，测试模块3包括对运行时间，电压，电流，温度，压力，氢气流量的检测。当选择气密性检测单元时，检测系统按照预先设计好的时间间隔通过压力传感器记录压力下降值；当选择启动性能检测单元时，检测系统进行启动时间和系统压力的检测；功率检测单元又可分为额定功率试验模块和峰值功率试验模块，在设定条件下稳定运行后，测试电堆电压，电堆电流，发动机系统电压，发动机系统电流，系统额定输出功率/峰值输出功率，辅助系统的电压、电流，氢气流量；动态响应检测单元分为加载动态响应和卸载动态响应，选择性检测在不同时间间隔时系统的输出功率，电堆电流，电堆电压；稳态特性检测单元，测试燃料电池堆的电流，电压及氢气流量；当选择紧急停机单元时，测试平台能够紧急切断电源，切断氢气进入，并记录重新启动所用的时间。

数据存储模块4，与所述测试模块3连接，用于存储所述测试数据。

处理模块5，与所述数据存储模块4连接，用于选择性输出所述测试数据。所述处理模块5可选择性输出电流值、电压值、氢气流量值等直接测试数据，也可选择进一步处理生成功率值，氢气消耗值，效率等处理值，也可进一步通过选择生成电流-电压曲线，功率-时间曲线，功率-电流曲线等试验曲线。

反馈模块6，与所述数据存储模块4连接，用于根据所述测试数据进行发出反馈信号。所述反馈模块用以对发动机温度进行反馈，当所述温度值变化时，通过所述调节模块调节燃料的流量。

调节模块7，与所述反馈模块6连接，用于根据所述反馈信号对发电机进行调节。调节进入燃料电池发动机燃料的流量值，特别的当进行紧急停机检测时，系统迅速切断供气源。还可以调节燃料电池的工作温度

还包括：

显示模块8，与所述处理模块5连接，用于显示所述测试数据。

还包括：

检验报告生成模块9，与所述显示模块8连接，用于根据所述测试数据生成检验报告。

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。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：

功能选择模块，用于对于发动机进行各种功能的选择性检测；

平台控制模块，与功能选择模块连接，用于控制功能选择模块的启动；

测试模块，与所述功能选择模块连接，用于根据所述功能选择模块的指令进入不同测试状态；测试模块还用于对运行时间、电压、电流、温度、压力以及氢气流量进行测试，获得测试数据；

数据存储模块，与所述测试模块连接，用于存储所述测试数据；

处理模块，与所述数据存储模块连接，用于选择性输出所述测试数据；

反馈模块，与所述数据存储模块连接，用于根据所述测试数据进行发出反馈信号；

调节模块，与所述反馈模块连接，用于根据所述反馈信号对发电机进行调节。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述功能选择模块包括：

气密性检测单元，用以选择性检测发动机气密性；

启动性能检测单元，用以选择性进行热启动和冷启动条件下的性能测试；

功率检测单元，用以选择加载至额定功率持续稳定60s后或设置峰值功率持续稳定1min后测试得到电堆电压及电流，发动机系统电压及电流，系统额定/峰值输出功率，辅助系统空压机电压及电流，辅助系统总功率及氢气消耗量；

动态响应检测单元，用以选择性进行发动机加载和卸载动态响应试验，得到运行时间-功率图、运行时间-电流图以及运行时间-电压图；

稳态特性检测单元，用以选择性测试在稳定工况时发动机的性能；

紧急停机检测单元，用以选择性进行紧急功能测试。

3.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，还包括：

显示模块，与所述处理模块连接，用于显示所述测试数据。

4.根据权利要求3所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，还包括：

检验报告生成模块，与所述显示模块连接，用于根据所述测试数据生成检验报告。

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