CN216389459U - 一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及增湿器测试系统技术领域，公开了一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，电堆模拟装置、增湿器、三通阀、节气门、冷却装置、散热装置与空气入口，所述电堆模拟装置与增湿器连接，所述增湿器分别与所述三通阀、所述节气门连接，所述三通阀与所述散热装置连接，所述散热装置与所述冷却装置连接，所述空气入口与所述散热装置连接。通过散热装置用于给压缩空气散热，同时与冷却装置配备，用于给冷却水加热，本实用新型更真实模拟燃料电池发动机正常工作时换热器的温度。

Description

一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统

技术领域

本实用新型涉及增湿器测试系统技术领域，特别涉及一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统。

背景技术

燃料电池发电系统是将装置内化学反应产生的化学能通过电化学装置转变为电能。此外，燃料电池的能源转化率十分的高效，具有无污染、环境友好等特点，其能源转化过程中几乎没有产生氮氧化物合一氧化碳等有污染的气体，所有这一切都使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。

燃料电池发电系统使用过程中，需要对进入电堆的空气进行增湿，以保证电堆在最佳湿度下工作，提升电堆性能，因此需要增湿器对进入电推的空气进行增湿。增湿器是燃料电池发动机系统中重要的零部件，对其性能的测试是重要的一环节，但现有的测试方案未采用电堆模拟装置，无法模拟电堆内部真实环境，测试结果就无法保证真正应用时的效果，且有些测试需消耗较多的能源，同时还存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术中的增湿器测试装置测试效果不佳、能源消耗高且存在安全隐患的问题，本实用新型提供了一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，包括：

电堆模拟装置、增湿器、三通阀、节气门、冷却装置、散热装置与空气入口，所述电堆模拟装置与增湿器连接，所述增湿器分别与所述三通阀、所述节气门连接，所述三通阀与所述散热装置连接，所述散热装置与所述冷却装置连接，所述空气入口与所述散热装置连接。

进一步地，所述增湿器上设置有两个入口与两个出口，两个入口分别与所述三通阀、所述电堆模拟装置连接，两个出口分别与所述节气门、所述电堆模拟装置连接。

进一步地，所述增湿器的两个入口及两个出口上各设置有一组温湿度传感器与压力传感器，用于检测增湿器工况。

进一步地，所述三通阀与所述增湿器的连接管道上设置有流量计。

进一步地，所述冷却装置包括水泵、PTC加热器、散热器与补偿水箱，所述水泵、PTC加热器、散热器与散热装置依次相连并形成循环回路，所述补偿水箱与所述散热器连接，所述补偿水箱与所述散热装置连接。

进一步地，所述散热装置包括空压机与中冷器，所述空压机与中冷器连接，所述空压机与所述空气入口连接，所述水泵、PTC加热器、散热器、中冷器与空压机依次连接并形成循环回路，所述空压机、补偿水箱与中冷器依次相连并形成循环回路。

进一步地，所述空气入口为空气滤芯，所述空气滤芯与所述空压机连接。

进一步地，所述增湿器测试系统通过控制器监测与实施。

本实用新型的有益效果至少包括：

(1)通过散热装置用于给压缩空气散热，同时与冷却装置配备，用于给冷却水加热，更真实模拟燃料电池发动机正常工作时换热器的温度；

(2)基于电堆模拟装置对增湿器进行性能测试，测试结果更加准确、可靠；

(3)无需氢气能源，节约能源，并规避增湿器在系统测试台架上测试时对电堆造成损伤的风险。

附图说明

图1为本实用新型的基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统的结构框图示意图。

其中：

1-电堆模拟装置；

2-温湿度传感器；

3-压力传感器；

4-增湿器；

5-流量计；

6-三通阀；

7-散热装置；

701-中冷器；702-空压机；

8-冷却装置；

801-水泵；802-PTC加热器；803-散热器；804-补偿水箱；

9-空气入口；

10-节气门；

11-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，包括：

电堆模拟装置1、增湿器4、三通阀6、节气门10、冷却装置8、散热装置7与空气入口9，所述电堆模拟装置1与增湿器4连接，所述增湿器4分别与所述三通阀6、所述节气门10连接，所述三通阀6与所述散热装置7连接，所述散热装置7与所述冷却装置8连接，所述空气入口9与所述散热装置7连接，节气门10与大气连接。

进一步地，所述增湿器4上设置有两个入口与两个出口，两个入口分别与所述三通阀6、所述电堆模拟装置1连接，两个出口分别与所述节气门10、所述电堆模拟装置1连接。

进一步地，所述增湿器4的两个入口及两个出口上各设置有一组温湿度传感器2与压力传感器3，增湿器4上的4个出入口上设置的温湿度传感器2与压力传感器3，用于检测增湿器4工况。

进一步地，所述三通阀6与所述增湿器4的连接管道上设置有流量计5。

进一步地，所述冷却装置8包括水泵801、PTC加热器802、散热器803与补偿水箱804，所述水泵801、PTC加热器802、散热器803与散热装置7依次相连并形成循环回路，所述补偿水箱804与所述散热器803连接，所述补偿水箱804与所述散热装置7连接。

进一步地，所述散热装置7包括空压机702与中冷器701，所述空压机702与中冷器701连接，所述空压机702与所述空气入口9连接，所述水泵801、PTC加热器802、散热器803、中冷器701与空压机702依次连接并形成循环回路，用于给冷却液进行加热，所述空压机702、补偿水箱804与中冷器701依次相连并形成循环回路。

进一步地，所述空气入口9为空气滤芯，所述空气滤芯与所述空压机702连接。

进一步地，所述增湿器测试系统通过控制器11监测与实施。

本实用新型的增湿器性能测试：打开PTC加热器与水泵，对冷却水进行加热，使其达到所需工况电堆运行温度，空气从空气滤芯进入，过滤空气中的杂质，通过空压机进行压缩，进入中冷器，使其达到目标温度，进入到增湿器中进行增湿后，经过电堆模拟装置，回到增湿器，通过节气门排入到大气中去。

本实用新型通过流量计与压力传感器监测进入系统的空气压力与流量，通过设置在增湿器两个出口与两个入口处的温湿度传感器监测增湿器工况，设置在空压机出口处的三通阀与设置在增湿器湿空气出口处的节气门共同调控空气压力。

本实用新型配备的散热装置用于给压缩空气散热，同时配备的PTV加热器，用于给冷却水加热，更真实模拟燃料电池发动机正常工作时换热器的温度，基于电堆模拟装置对增湿器进行性能测试，测试结果较现有技术更加准确及可靠，无需氢气能源，提升测试经济性，同时规避增湿器测试在系统测试时台架对电堆造成损伤的风险。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：包括：

电堆模拟装置、增湿器、三通阀、节气门、冷却装置、散热装置与空气入口，所述电堆模拟装置与增湿器连接，所述增湿器分别与所述三通阀、所述节气门连接，所述三通阀与所述散热装置连接，所述散热装置与所述冷却装置连接，所述空气入口与所述散热装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述增湿器上设置有两个入口与两个出口，两个入口分别与所述三通阀、所述电堆模拟装置连接，两个出口分别与所述节气门、所述电堆模拟装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述增湿器的两个入口及两个出口上各设置有一组温湿度传感器与压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述三通阀与所述增湿器的连接管道上设置有流量计。

5.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述冷却装置包括水泵、PTC加热器、散热器与补偿水箱，所述水泵、PTC加热器、散热器与散热装置依次相连并形成循环回路，所述补偿水箱与所述散热器连接，所述补偿水箱与所述散热装置连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述散热装置包括空压机与中冷器，所述空压机与中冷器连接，所述空压机与所述空气入口连接，所述水泵、PTC加热器、散热器、中冷器与空压机依次连接并形成循环回路，所述空压机、补偿水箱与中冷器依次相连并形成循环回路。

7.根据权利要求6所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述空气入口为空气滤芯，所述空气滤芯与所述空压机连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池模拟装置的增湿器测试系统，其特征在于：所述增湿器测试系统通过控制器监测与实施。

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