CN218937772U - 一种氢燃料电池发动机测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种氢燃料电池发动机测试系统，包括至少一个测试台架，测试台架的上方设置有集气罩，集气罩的出口通过管道与室外连通，集气罩内设置有氢气浓度探测器，氢气浓度探测器被配置为当氢气浓度达到阈值时发出报警信号。本申请通过在测试台架上方设置集气罩，集气罩与外界大气连通，集气罩能够收集测试台架上方的氢气并将氢气排除室外，降低室内氢气浓度，提升测试安全性，同时，在集气罩内设置氢气浓度探测器，氢气浓度探测器报警时测试环境的氢气浓度较低，极大的提高了氢气浓度探测器的测试灵敏度，提高了测试安全性能。

Description

一种氢燃料电池发动机测试系统

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，具体的，涉及一种氢燃料电池发动机测试系统。

背景技术

近年来，随着全球气候逐渐变暖，各行各业越来越重视低碳环保，以实现“碳达峰、碳中和”的目标。为了加快脱碳进程，实现绿色发展，燃料电池发动机被逐渐广泛应用。燃料电池发动机是一种将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能的发电装置，其燃料为浓度接近100％的纯氢。

氢燃料电池发动机在台架运行时会因为产品失效，管路破损等原因出现氢气泄漏问题，虽然在房间顶部也会安装氢浓度探测器，但是由于试验室内空间大，多个台架同时运行，当房间顶部的氢浓度探测到氢气时，无法判定是哪个测试台架的上的燃料电池发动机泄漏造成的报警，同时由于房间空间较大，氢气已经大量泄漏时才能被房间顶部的氢浓度探测识别，导致风险较大。这就需要测试台架有安全监控系统能快速识别泄漏的台架，并且在氢气有少了泄漏时能及时将泄漏氢气及时排走。

技术方案

为了解决现有的氢燃料电池发动机测试过程中氢气浓度识别灵敏度低导致的实验安全问题，本申请提供一种新的燃料电池发动机测试系统，通过在测试台架上方设置集气罩，在集气罩内设置氢浓度探测器，能够有效提升氢气浓度探测灵敏度，提升测试安全性能。

为了解决上述技术问题，本申请提供一种氢燃料电池发动机测试系统，包括至少一个测试台架，所述测试台架的上方设置有集气罩，所述集气罩的出口通过管道与室外连通，所述集气罩内设置有氢气浓度探测器，所述氢气浓度探测器被配置为当氢气浓度达到阈值时发出报警信号。本申请通过在测试台架上方设置集气罩，集气罩与外界大气连通，集气罩能够收集测试台架上方的氢气并将氢气排除室外，降低室内氢气浓度，提升测试安全性，同时，由于集气罩位于测试台架上方，且集气罩对于氢气有一定的收集作用，集气罩内的氢气浓度要大于测试环境的平均氢气浓度，在集气罩内设置氢气浓度探测器，氢气浓度探测器报警时测试环境的氢气浓度较低，极大的提高了氢气浓度探测器的测试灵敏度，提高了测试安全性能。

作为优选，所述测试台架为多个，每个所述测试台架的上方均对应设置有一个集气罩。每个测试台架上方均设置有一个集气罩，每个集气罩均对应设置有氢浓度探测器，当测试台架上的燃料电池发动机发生氢气泄漏时，对应的集气罩上的氢气浓度探测器能够对应报警，测试灵敏度高。

作为优选，所述管道包括分支管道和总管道，每个分支管道的首端与集气罩的出口连通，每个分支管道的末端与总管道的首端连通，总管道的末端与室外连通。多个集气罩的通过分支管道与总管道连通，能够节省管道长度，避免管道连接处发生氢气泄漏导致的安全问题。

作为优选，所述管道内设置防爆风机。在管道内设置防爆风机，防爆风机能够在氢气浓度达到阈值时开启以将管道内的氢气外排，避免管道内氢气浓度过高发生安全隐患。

作为优选，所述防爆风机为一个，所述防爆风机设置于所述总管道内。在总管道内设置防爆风机，由于各个集气罩通过分支管道与总管道连接，总管道处的氢气浓度最高，在总管道处设置防爆风机能够更快的将氢气外排，提升氢气排放效率，并能够节省成本。同时，由于各集气罩分别通过各分支管道与总管道连接，总管道内设置有防爆风机能够在各集气罩处形成负压，将氢气主动收集到集气罩内，进一步降低了测试环境内的氢气浓度，提高测试安全性能。

作为优选，所述防爆风机为多个，所述防爆风机一一对应的设置于所述分支管道内。在每个分支管道上均对应设置有防爆风机，每个防爆风机能够在主动将对应集气罩内的氢气吸出，降低对应测试台架上的氢气浓度，且设置多个防爆风机的吸力较大，排期速率提升。

作为优选，还包括电箱，所述电箱被配置为当氢气浓度达到阈值时控制所述防爆风机加快转速。电箱能够控制防爆风机在氢气浓度探测器探测到集气罩内氢气浓度达到阈值时加快转速，提升氢气的排放速度，避免氢气集聚导致测试环境氢气浓度过高，提升测试安全性。

作为优选，所述集气罩还设置有图像采集装置。在集气罩内设置图像采集装置，图像采集装置能够监控测试台架的情况，能够让测试人员直观的检测到燃料电池发动机的变化，能够在氢气浓度探测器发出预警信号前提前反馈测试情况，提升测试安全性。

作为优选，还包括声光报警器，所述声光报警器在接收到所述报警信号后启动警报。通过设置声光报警器能够在氢气达到阈值时发出声光信号，及时提醒测试人员发生氢气泄漏，以便于测试人员及时做好应对。

作为优选，所述集气罩在水平面上的投影覆盖所述测试台架在水平面上的投影。集气罩在水平面上的投影覆盖测试台架也即集气罩的面积大于测试台架的面积，如此设置，集气罩能够将测试台架上的氢气最大程度的收集，避免氢气溢出导致测试环境氢气浓度上升。

与现有技术相比，本申请至少具有如下技术效果：

本申请通过在测试台架上方设置集气罩，集气罩与外界大气连通，集气罩能够收集测试台架上方的氢气并将氢气排除室外，降低室内氢气浓度，提升测试安全性，同时，由于集气罩位于测试台架上方，且集气罩对于氢气有一定的收集作用，集气罩内的氢气浓度要大于测试环境的平均氢气浓度，在集气罩内设置氢气浓度探测器，氢气浓度探测器报警时测试环境的氢气浓度较低，极大的提高了氢气浓度探测器的测试灵敏度，提高了测试安全性能。

附图说明

图1是本申请实施例一的燃料电池发动机测试系统的框架图。

图2是本申请实施例二的燃料电池发动机测试系统的框架图。

图中所标注的各个部件的名称如下：1、测试环境；10、测试台架；2、集气罩；3、氢气浓度探测器；4、管道；41、分支管道；42、总管道；5、防爆风机；6、电箱；7、声光报警器。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而对于“上游”、“下游”等位置关系，是基于流体正常流动时位置关系。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例一。

如图1所示，本实施例提供一种氢燃料电池发动机测试系统，包括至少一个测试台架10，测试台架10的上方设置有集气罩2，集气罩2的出口通过管道4与室外连通，集气罩2内设置有氢气浓度探测器3，氢气浓度探测器3被配置为当氢气浓度达到阈值时发出报警信号。本申请通过在测试台架10上方设置集气罩2，集气罩2与外界大气连通，集气罩2能够收集测试台架10上方的氢气并将氢气排除室外，降低室内氢气浓度，提升测试安全性，同时，由于集气罩2位于测试台架10上方，且集气罩2对于氢气有一定的收集作用，集气罩2内的氢气浓度要大于测试环境1的平均氢气浓度，在集气罩2内设置氢气浓度探测器3，氢气浓度探测器3报警时测试环境1的氢气浓度较低，极大的提高了氢气浓度探测器3的测试灵敏度，提高了测试安全性能。

在本实施例中，测试环境1内设置有多个测试台架10，能够同时对多个燃料电池发动机进行测试。每个测试台架10的上方均对应设置有一个集气罩2，集气罩2呈现下大上小的喇叭筒形状，由于氢气的密度较低，测试台架10溢出的氢气能够向上飘入集气罩2，被集气罩2收集，当集气罩2内氢气浓度达到阈值时，氢气浓度探测器3发出警报，提醒测试人员测试环境1内氢气浓度超标，以便于测试人员及时关停测试设备，避免氢气浓度过量产生安全隐患。在本实施例中，每个集气罩2内均对应设置有一个氢气浓度探测器3，能够对应探测相应测试台架10上方的氢气浓度，测试灵敏度高。

在本实施例中，集气罩2的出口通过管道4与室外连通，具体的，管道4包括与每个集气罩2出口连接的分支管道41，每个分支管道41的末端与总管道42连接，总管道42的末端与室外连接，如此设置能够共用总管道42排气，减少管道4长度，有效减少管道4连接处氢气泄漏导致的安全风险。当然的，在其他的实施例中，也可以不设置总管道42，每个集气罩2的末端分别通过管道4与室外连接，如此设置虽然能够减少氢气泄漏的风险，但是管道4的长度大大增加，测试成本增加且不利于管道4在室内排布。

在本实施例中，总管道42内设置有防爆风机5，正常情况下（也即氢气浓度小于阈值时）防爆风机5以低速运行，低速运行的防爆风机5能够在总管道42内产生负压，总管道42内的负压能够诱使与总管道42连通的集气罩2主动收集氢气，加快氢气的排出速度，避免氢气向集气罩2外溢散，避免测试环境1内氢气浓度过高。另外，由于集气罩2能够主动吸收氢气，集气罩2内的氢气浓度较高，氢气浓度探测器3能够较快被触发，提升探测灵敏度。

在本实施例中，氢燃料电池发动机测试系统还设置独立的电箱6，电箱6能够控制防爆风机5转动，在正常情况下控制防爆风机5以低速运转排放氢气，当氢气浓度超过阈值时，氢气浓度探测器3发出报警信号，典型接收到报警信号控制防爆风机5提高转速，高速运转以加快氢气排放速度，避免氢气集聚导致测试环境1氢气浓度过高，提升测试安全性。

在本实施例中，集气罩2上方还设置有图像采集装置，图像采集装置优选的监控摄像头，图像采集装置能够实时监控集气罩2下方的测试台架10的测试动态，能够让测试人员直观的检测到燃料电池发动机的变化，能够在氢气浓度探测器3发出预警信号前提前反馈测试情况，提升测试安全性。

本实施例的燃料电池发动机测试系统还包括声光报警器7，声光报警器7能在接收到所述报警信号后启动警报。通过设置声光报警器7能够在氢气达到阈值时发出声光信号，及时提醒测试人员发生氢气泄漏，以便于测试人员及时做好应对。

值得指出的是，在本实施例中，集气罩2在水平面上的投影覆盖测试台架10在水平面上的投影。集气罩2在水平面上的投影覆盖测试台架10也即集气罩2的面积大于测试台架10的面积，如此设置，集气罩2能够将测试台架10上的氢气最大程度的收集，避免氢气溢出导致测试环境1氢气浓度上升。

实施例二。

如图2所示，本实施例提供另一种防爆风机5的设置方案。

在本实施例中，防爆风机5设置在分支管道41内，每个分支管道41各设置有一个防爆风机5，如此设置能够增强吸力，提升氢气的排放能力，避免测试环境1内氢气浓度过高。

本实施例的氢燃料电池发动机测试系统的其他结构与实施例一一致，不再赘述。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池发动机测试系统，包括至少一个测试台架，其特征在于，所述测试台架的上方设置有集气罩，所述集气罩的出口通过管道与室外连通，所述集气罩内设置有氢气浓度探测器，所述氢气浓度探测器被配置为当氢气浓度达到阈值时发出报警信号。

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，所述测试台架为多个，每个所述测试台架的上方均对应设置有一个集气罩。

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述管道包括分支管道和总管道，每个分支管道的首端与集气罩的出口连通，每个分支管道的末端与总管道的首端连通，总管道的末端与室外连通。

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，所述管道内设置防爆风机。

5.根据权利要求4所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述防爆风机为一个，所述防爆风机设置于所述总管道内。

6.根据权利要求4所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述防爆风机为多个，所述防爆风机一一对应的设置于所述分支管道内。

7.根据权利要求4所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，还包括电箱，所述电箱被配置为当氢气浓度达到阈值时控制所述防爆风机加快转速。

8.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，所述集气罩还设置有图像采集装置。

9.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，还包括声光报警器，所述声光报警器在接收到所述报警信号后启动警报。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的氢燃料电池发动机测试系统，其特征在于，所述集气罩在水平面上的投影覆盖所述测试台架在水平面上的投影。

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