CN218039316U - 一种燃料电池散热系统测试台架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池测试技术领域的一种燃料电池散热系统测试台架，包括水箱，所述水箱上设置有进、出水管且进、出水管上均安装有阀门，所述水箱通过管路分别和水泵、电堆模块、流阻测试模块串联，所述水泵、电堆模块、流阻测试模块安装于闭环管路上，所述管路上安装有阀门、压力传感器、流量计和温度传感器，本方案通过验证热管理分系统的流量、压力分配，控制策略及热负荷匹配性测试，可模拟燃料电池发动机散热系统相关的水路阻力特性，并同时监控温度、压力、流量监测，帮助制定燃料电池散热系统的控制策略，进行热负荷匹配性测试。

Description

一种燃料电池散热系统测试台架

技术领域

本实用新型涉及电池测试技术领域，具体为一种燃料电池散热系统测试台架。

背景技术

燃料电池具有效率高、零排放、运行平稳、无噪声等一系列优良性能，被视为未来汽车最有可能的动力来源，燃料电池汽车是未来汽车产业发展的趋势。燃料电池发动机系统主要由燃料电池电堆、空气系统、散热系统、氢气系统、控制系统等子系统组成。其中燃料电池电堆是燃料电池发动机系统的核心零部件，它的运行参数如温度、压力等都会对燃料电池发动机系统的性能、效率、寿命产生显著影响。因此，作为维持燃料电池电堆稳定运行工况的散热系统在匹配与设计上相当重要。在对系统的各方面测试中，对其冷却系统的测试尤为关键。同时燃料电池发动机需要模拟各种工况、环境适应复杂多变的工作环境，对燃料电池电堆的散热、流阻进行测试，散热水泵的特性曲线复核、节温器的流量分配、散热器的流阻、热负荷等多项测试在多种燃料电池发动机系统的设计、开发、升级等系统开发工作中至关重要。

但是现有的测试台无法灵活实现对水泵、散热器、电堆的灵活更换装配，且测试功能单一，无法模拟燃料电池发热功率、流阻特性，验证冷却系统的温度控制策略，从而测试冷却系统的性能、寿命是否达到设计要求，为此，我们提出一种燃料电池散热系统测试台架。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池散热系统测试台架，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：一种燃料电池散热系统测试台架，包括水箱，所述水箱上设置有进、出水管且进、出水管上均安装有阀门，所述水箱通过管路分别和水泵、电堆模块、流阻测试模块串联，所述水泵、电堆模块、流阻测试模块安装于闭环管路上，所述管路上安装有阀门、压力传感器、流量计和温度传感器。

优选的，所述水泵、电堆模块、流阻测试模块之间相对水箱为并联。

优选的，所述水泵、流阻测试模块、电堆模块依次通过管道串联。

优选的，所述水泵和电堆模块之间通过管道串联且和流阻测试模块并联。

优选的，所述水箱和流阻测试模块之间通过管道串联并和水泵、电堆模块之间并联。

优选的，所述水箱和水泵之间管道上连接有阀门和压力传感器；

所述水箱和电堆模块之间管道上连接有阀门、压力传感器、流量计和温度传感器；

所述水箱和流阻测试模块之间管道上连接有阀门、压力传感器和温度传感器。

优选的，所述水泵和流阻测试模块之间管道上连接有阀门、压力传感器、流量计和温度传感器。

优选的，所述电堆模块和流阻测试模块之间管道上连接有阀门、压力传感器、和温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本方案通过水路组件流阻测试，可测量流阻模块的进出口的流量、压力和温度，进而可测试流阻模块的散热能力、流阻特性曲线；

2、本方案通过水泵的特性曲线标定，可测量水泵进出口的压力及流量，并进行水泵特性测试：压力-流量-功率曲线；

3、本方案通过燃料电池电堆流阻、废热功率测试，可测得电堆进出流量、温度、压力，进而测得电堆的散热功率、流动阻力；

4、本方案通过验证热管理分系统的流量、压力分配，控制策略及热负荷匹配性测试，可模拟燃料电池发动机散热系统相关的水路阻力特性，并同时监控温度、压力、流量监测，帮助制定燃料电池散热系统的控制策略，进行热负荷匹配性测试。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、水箱；2、水泵；3、电堆模块；4、流阻测试模块；5、阀门；6、压力传感器；7、流量计；8、温度传感器。

具体实施方式

实施例一

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种燃料电池散热系统测试台架，水箱1上连接有进水管和出水管，并且进水管和出水管上均安装有阀门5分别为A1和A2。

水箱1和水泵2之间通过管路串联，并且管路上从而水箱1往水泵2处依次连接有两组阀门5分别为A2和A3，而A1和A2之间连接有压力传感器6设置为P1。

水箱1和电堆模块3之间也通过管路串联，并且管路上依次设置有一组阀门5、一组流量计7、一组温度传感器8、一组压力传感器6，分别为A10、Q2、P5、T3。

水泵2和流阻测试模块4之间通过管路串联，并且管路上依次连接有三组阀门5分别为A4、A5、A8；

管路上依次连接有两组压力传感器6分别为P1和P2，其中P1位于A4和A5之间，而P2位于A5、A8之间，并且A5为背压阀；

管路上还连接有一组流量计7为Q1和一组温度传感器8为T1，Q1位于P2和A5之间，并且T1位于P3和A8之间。

流阻测试模块4通过管路和电堆模块3串联，管路上依次连接有两组压力传感器6分别为P4、P6，并且P4和P6之间依次连接有两组温度传感器8分别为T2和T4，T2和T4 之间连接有一组阀门5为A11。

而水泵2和电堆模块3之间的连接管路设置有一组和A8、A9、流阻测试模块4并联的管路，并且并联管路上连接有一组阀门5为A6，A6位于T1和P4之间。

水箱1和流阻测试模块4之间设置有一条相对水泵2和流阻测试模块4之间或电堆模块3和流阻测试模块4的并联管路，并且管路上设置有一组阀门5为A7，A7位于A2和A10 之间且位于T2和A11之间。

水泵2、电堆模块3、流阻测试模块4均设计为可替换装置。

此测试台架可进行：

一、水路组件流阻测试：

A6关闭、A7开启，A10关闭，A11关闭，可测量流阻测试模块4的进出口的流量、压力和温度，进而可测试流阻测试模块4的散热能力、流阻特性曲线。

二、水泵的特性曲线标定：

A6开启，A8、A9阀关闭；

A7开启，A10、A11阀门关闭，可测量水泵2进出口的压力及流量；

进行水泵2特性测试：压力-流量-功率曲线；

三、燃料电池电堆流阻、废热功率测试：

A7关闭，A10、A11开启，A6开启、A8、A9关闭，可测得电堆模块3进出流量、温度、压力，进而测得电堆模块3的散热功率、流动阻力；

四、验证热管理分系统的流量、压力分配，控制策略及热负荷匹配性测试

A6关闭，其他阀门5开启，通过A7调控流量可模拟燃料电池发动机散热系统相关的水路阻力特性，并同时监控温度、压力、流量监测，帮助制定燃料电池散热系统的控制策略，进行热负荷匹配性测试。

Claims (8)

1.一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：包括水箱(1)，所述水箱(1)上设置有进、出水管且进、出水管上均安装有阀门(5)，所述水箱(1)通过管路分别和水泵(2)、电堆模块(3)、流阻测试模块(4)串联，所述水泵(2)、电堆模块(3)、流阻测试模块(4)安装于闭环管路上，所述管路上安装有阀门(5)、压力传感器(6)、流量计(7)和温度传感器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水泵(2)、电堆模块(3)、流阻测试模块(4)之间相对水箱(1)为并联。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水泵(2)、流阻测试模块(4)、电堆模块(3)依次通过管道串联。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水泵(2)和电堆模块(3)之间通过管道串联且和流阻测试模块(4)并联。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水箱(1)和流阻测试模块(4)之间通过管道串联并和水泵(2)、电堆模块(3)之间并联。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水箱(1)和水泵(2)之间管道上连接有阀门(5)和压力传感器(6)；

所述水箱(1)和电堆模块(3)之间管道上连接有阀门(5)、压力传感器(6)、流量计(7)和温度传感器(8)；

所述水箱(1)和流阻测试模块(4)之间管道上连接有阀门(5)、压力传感器(6)和温度传感器(8)。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述水泵(2)和流阻测试模块(4)之间管道上连接有阀门(5)、压力传感器(6)、流量计(7)和温度传感器(8)。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池散热系统测试台架，其特征在于：所述电堆模块(3)和流阻测试模块(4)之间管道上连接有阀门(5)、压力传感器(6)、和温度传感器(8)。

Images