CN212874557U - 一种测试燃料电池的供氢控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种测试燃料电池的供氢控制系统，包括氢气进气和出气管路，进气管路两端接氢气源和电池氢气入口；进气管路沿气流设第一过滤器、减压阀、第一、二、三和第五气动角座阀；进气管路上设与第三气动角座阀并联的气路支路，沿气流方向气路支路上设第四气动角座阀和增湿器；第二气动角座阀并联有质量流量控制器；出气管路两端接电池氢气出口和氢气排放端，出气管路沿气流方向设第二过滤器、气水分离器和与电磁阀并联的背压阀；电池氢气入口前端管路上设第三压力传感器，该传感器至第五气动角座阀进气端前端的管路上包覆加热带；该传感器和第五气动角座阀间设第二温度传感器；电池氢气出口后端管路上设第三温度传感器和第四压力传感器。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池测试技术领域，具体涉及一种测试燃料电池的供氢控制系统。
背景技术
越来越多的国家将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，进一步，企业也加大了燃料电池技术的研究与开发力度，随着许多重要成果的不断得出，燃料电池取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上也成为了可能。相应的，相关的电池检测技术也需要与时俱进，以快速适应市场的需求。
现有技术中的相关供氢气装置仅对氢气的供气量作出控制，无法模拟出实际测试时需要的测试环境，燃料电池测试时的供氢稳定性较差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种可以实现燃料电池测试时的快速、稳定供氢，确保进入燃料电池内的氢气压力、湿度、温度和流量的测试燃料电池的供氢控制系统。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种测试燃料电池的供氢控制系统，其特点为，相对于所测试燃料电池，该供氢控制系统包括：
一氢气进气管路，所述氢气进气管路的一端连接氢气气源，另一端连接所测试燃料电池的氢气入口，沿气流方向，所述氢气进气管路上依次设有用于消除氢气中杂质的第一过滤器、减压阀、第一气动角座阀、第二气动角座阀、第三气动角座阀和第五气动角座阀；其中，所述氢气进气管路上还设有一第一气路支路，所述第一气路支路与所述第三气动角座阀的两端并联连接，沿气流方向，所述第一气路支路上设有第四气动角座阀和增湿器；所述第二气动角座阀两端并联连接有一质量流量控制器；和一氢气出气管路，所述氢气出气管路的一端连接所测试燃料电池的氢气出口，另一端连接氢气排放端，沿气流方向，所述氢气出气管路上依次设有第二过滤器、气水分离器和背压阀；所述背压阀的两端并联连接有一电磁阀；
所测试燃料电池的氢气入口前端的氢气进气管路上设置有第三压力传感器，所述第五气动角座阀进气端前端至所述第三压力传感器之间的管路上包覆有用于加热流经管路气体的加热带；所述第三压力传感器和所述第五气动角座阀之间设置有第二温度传感器；所测试燃料电池的氢气出口后端的氢气出气管路上设置有第三温度传感器和第四压力传感器。
作为本技术方案的进一步改进，所述气水分离器还连接有排水管路，所述排水管路上设置有自动排水阀。
也作为本技术方案的进一步改进，所述氢气气源和所述第一过滤器间还设置有第一压力传感器。
还作为本技术方案的进一步改进，所述减压阀和所述第一气动角座阀间设置有第二压力传感器。
同样作为本技术方案的进一步改进，所述第四气动角座阀和所述增湿器间设置有第一温度传感器。
也进一步，所述第二温度传感器和所述第五气动角座阀间设置有第二压力表；所述第一压力传感器和所述第一过滤器间设置有第一压力表。
作为本实用新型的优选实施形式，所述增湿器为膜增湿器。
本实用新型提供的上述供氢控制系统，是基于燃料电池汽车产业化的发展需要，能够保证燃料电池的生产能力、性能及寿命，对燃料电池关键零部件检测显得非常重要。其提供的燃料电池的供氢控制系统，可以实现燃料电池测试时的快速、稳定供氢，确保进入燃料电池内的氢气压力、湿度、温度、流量。
具有如下的有益效果：
1、可有效实现燃料电池测试时的供氢稳定性。
2、其中的减压阀可以实现由测试人员手动操作，用来控制氢气进测试台压力。
3、其中的膜增湿器可有效增强燃料电池测试的供氢气模拟需求。
附图说明
图1为本实用新型测试燃料电池的供氢控制系统的结构及连接示意图；
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种测试燃料电池的供氢控制系统，由压力传感器、过滤器、减压阀、气动角座阀、流量计、温度传感器和增湿器等组成，具体来说，一个氢气进气管路一端连接氢气气源，另一端连接所测试燃料电池的氢气入口，沿气流方向，氢气进气管路上依次设置有压力传感器
压力表
表1、过滤器1、减压阀、压力传感器
气动角座阀1、气动角座阀2、气动角座阀4、温度传感器
增湿器、气动角座阀5、压力表
表2、温度传感器
压力传感器
其中，气动角座阀2的两端并联布置有质量流量控制器。气动角座阀3的左侧端连接气动角座阀4的左侧端，气动角座阀3的右侧端连接增湿器的右侧端。
在气动角座阀5进气端(左端)前部至压力传感器
间的管路上设置了用于加热管路以实现内部气体加热的加热带，加热带包裹在相应的管路上。(其中，图中仅示意了该加热带的首尾两段，而实际上两段间的管路上都包裹有该加热带。)
同时，经所测试燃料电池的氢气出口，连接一路氢气出气管路，沿气流方向，管路上依次设置有温度传感器
压力传感器
过滤器2、气水分离器、背压阀，至氢气排放口；背压阀两端并联布置有一电磁阀，气水分离器连接排水端，在排水管路上设置有自动排水阀。
根据控制功能情况上述管路可以划分或变换为供氢流量控制、供氢压力控制、供氢加湿温度控制共三路管路；其中，氢气输入管道后，通过设置在各处的多个压力传感器实时监控各处管道上的输入压力，通过过滤器后消除氢气中的杂质，在减压阀的作用下精确控制氢气管路压力，一路通过流量计实时监控管路的流量，通过增湿器对氢气进行加湿处理控制氢气温度，然后流进燃料电池内，另一旁路可直接让氢气流入燃料电池内或者让管路残留的氢气存于此处。
其中，供氢流量控制部分由质量流量控制器来对供氢流量进行精确控制，达到控制反应氢气流量的目的。
供氢压力控制部分则由自动背压阀、减压阀和压力传感器组成。达到控制反应氢气压力的目的。氢气先经过前处理系统中的减压阀降低到一定范围，再通过背压阀与压力传感器来实现供氢前或供氢后的压力控制。燃料电池氢气进气侧的压力P3(通过压力传感器
得到)通过气动角座阀1、气动角座阀2、气动角座阀3来控制，在供氢气压力不足时，开启与气动角座阀2并联的第二路供气管路中的质量流量控制器，由质量流量控制器完成进气量的大小控制；燃料电池氢气排气侧的压力P4(通过压力传感器
得到)通过气背压阀(即图中的背压阀)来控制，同时可根据需要开启电磁阀来改变管路背压。
供氢加湿温度控制部分则主要通过膜增湿器(即图中的增湿器)加湿模式来实现供氢气的增湿，燃料电池氢气进气侧的温度T2(通过温度传感器
得到)通过气动角座阀3、膜增湿器、加热带来进行控制，燃料电池氢气排气侧的温度T3(通过温度传感器
得到)则是氢气进入燃料电池反应后的温度检测，通过控制增湿水温来控制氢气出增湿器的露点温度来实现湿度的精确控制。
本实用新型通过对供氢气的温度、湿度、压力、流量均作出控制和检测，更能模拟出实际测试时需要的测试环境。对氢气温度控制采取的管外加热带实现供入氢气的温度适应性调节，对氢气湿度的控制采取的是膜温增湿器来实现供入氢气的湿度适应性调节。
Claims (7)
1.一种测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，相对于所测试燃料电池，该供氢控制系统包括：
一氢气进气管路，所述氢气进气管路的一端连接氢气气源，另一端连接所测试燃料电池的氢气入口，沿气流方向，所述氢气进气管路上依次设有用于消除氢气中杂质的第一过滤器、减压阀、第一气动角座阀、第二气动角座阀、第三气动角座阀和第五气动角座阀；其中，所述氢气进气管路上还设有一第一气路支路，所述第一气路支路与所述第三气动角座阀的两端并联连接，沿气流方向，所述第一气路支路上设有第四气动角座阀和增湿器；所述第二气动角座阀两端并联连接有一质量流量控制器；和一氢气出气管路，所述氢气出气管路的一端连接所测试燃料电池的氢气出口，另一端连接氢气排放端，沿气流方向，所述氢气出气管路上依次设有第二过滤器、气水分离器和背压阀；所述背压阀的两端并联连接有一电磁阀；
所测试燃料电池的氢气入口前端的氢气进气管路上设置有第三压力传感器，所述第五气动角座阀进气端前端至所述第三压力传感器之间的管路上包覆有用于加热流经管路气体的加热带；所述第三压力传感器和所述第五气动角座阀之间设置有第二温度传感器；所测试燃料电池的氢气出口后端的氢气出气管路上设置有第三温度传感器和第四压力传感器。
2.根据权利要求1所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述气水分离器还连接有排水管路，所述排水管路上设置有自动排水阀。
3.根据权利要求1所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述氢气气源和所述第一过滤器间还设置有第一压力传感器。
4.根据权利要求1所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述减压阀和所述第一气动角座阀间设置有第二压力传感器。
5.根据权利要求1所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述第四气动角座阀和所述增湿器间设置有第一温度传感器。
6.根据权利要求3所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述第二温度传感器和所述第五气动角座阀间设置有第二压力表；所述第一压力传感器和所述第一过滤器间设置有第一压力表。
7.根据权利要求1所述的测试燃料电池的供氢控制系统，其特征在于，所述增湿器为膜增湿器。
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| CN202021016546.3U CN212874557U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种测试燃料电池的供氢控制系统 |
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Publications (1)
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| CN212874557U true CN212874557U (zh) | 2021-04-02 |
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Family Applications (1)
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| CN202021016546.3U Active CN212874557U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种测试燃料电池的供氢控制系统 |
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| CN (1) | CN212874557U (zh) |
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2020
- 2020-06-05 CN CN202021016546.3U patent/CN212874557U/zh active Active
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