CN220815946U - 适用于冷却系统的元件测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于冷却系统的元件测试台，涉及燃料电池技术领域。该元件测试台包括有循环泵和多条循环管道，循环泵的进液口和出液口处均设置有压力传感器，多条循环管道均与循环泵并联连接，多条循环管道上分别设置有流量计和流量调节阀，每条循环管道的口径与对应流量计的口径互相匹配，且每条循环管道的口径各不相同。当循环泵的转速一定时，可以得出循环泵的流阻与流量大小的关系，当流量大小一定时，可以得出循环泵的流阻与转速的关系，此外，还可以在不同口径下对循环泵进行性能测试。通过该种设置，可以精准的对冷却系统中的循环泵进行多功能的性能测试，以便在实际运用中挑选出最合适的循环泵应用到冷却系统中。

Description

适用于冷却系统的元件测试台

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种适用于冷却系统的元件测试台。

背景技术

燃料电池系统指的是用于车辆、游艇、航空航天及水下动力分布式发电设备等作为储能发电、驱动动力电源或辅助动力，通过电化学反应将反应物的化学能转化为电能和热能的系统。随着燃料电池系统的飞速发展，为了使燃料电池系统性能越来越好，成本越来越低，其内部各零部件也在快速迭代更新，新技术日新月异。

燃料电池系统一般包含供氢系统、供氧系统、电控系统、冷却系统和燃料电池堆。其中，冷却系统为燃料电池系统进行散热，保证燃料电池系统工作在最佳工作温度。如果冷却系统中存在元件损坏或性能不足，则会导致燃料电池系统散热能力不足，进而导致燃料电池系统无法正常工作。

因此，亟需开发一种设备可以针对冷却系统中元件进行精准的性能测试，以便挑选出最为合适的元件，从而减少元件在使用过程中出现性能不足或者损坏的情形。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺少一种可以针对冷却系统中元件进行精准性能测试的设备的缺陷，提供一种适用于冷却系统的元件测试台。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种适用于冷却系统的元件测试台，其特点在于，所述元件测试台包括有：循环泵，所述循环泵的进液口和出液口处均设置有压力传感器；多条循环管道，多条所述循环管道均与所述循环泵并联连接，多条所述循环管道上分别设置有流量计和流量调节阀，每条所述循环管道的口径与对应所述流量计的口径互相匹配，且每条所述循环管道的口径各不相同。

在本方案中，压力传感器测量循环泵的进出口压力值，得出循环泵两端的压力差，流量调节阀用于调整循环管道的流量大小，流量计用于测量通过循环管道的流量值；当循环泵的转速一定时，通过调节流量调节阀得出测试过程中循环管道的流量值，并监测循环泵两端的压力差，进而可以得出循环泵的流阻与流量大小的关系；当流量大小一定时，通过调节循环泵的转速，得出循环泵两端的压力差，进而得出循环泵的流阻与转速的关系。进一步的，通过设置多条循环管道，不同循环管道的流量计对应的口径各不相同，还可以适用在不同口径下对循环泵的性能测试。通过该种设置，可以精准的对冷却系统中的循环泵进行多功能的性能测试，以便在实际运用中可以挑选最合适的循环泵应用到冷却系统中。

进一步的，所述元件测试台还包括有待测元件，所述待测元件与所述循环泵的出液口串联连接，并在所述待测元件的两端设置有压力传感器。

在本方案中，通过将待测元件串联在循环泵的出液口，并在待测元件的两端设置压力传感器，即可以利用多条循环管道上的流量计和流量调节器得出流经待测元件的流量值，并结合待测元件两端的压力差，即可得出待测元件流阻与流量大小的关系，进而实现对待测元件的性能测试，同时也丰富了该测试台的测试功能。

进一步的，所述元件测试台还包括有待测元件，所述待测元件分别串联设置于多条所述循环管道上，并在所述待测元件的两端设置有压力传感器。

在本方案中，通过将待测元件分别串联在多条循环管道上，并在待测元件的两端设置压力传感器，利用循环管道上的流量计和流量调节器得出流经待测元件的流量值，一方面，可以测量同一元件在不同口径下流阻与流量的关系，另一方面，还能对多个待测元件同时进行测试，以得出多个元件在并联状态下流阻与流量的关系，使得该测试台的测试功能更全面。

进一步的，所述元件测试台还包括有待测连接器，所述待测连接器包含有多个开口，每个所述开口处均设置有压力传感器，且每个所述开口均连通于所述循环泵，并在连通路径上分别设置有流量计和流量调节阀；其中，部分所述开口连接于所述循环泵的出液口，其余所述开口连接于所述循环泵的进液口。

在本方案中，通过该种设置，液体通过循环泵的出液口排出后，可以通过待测连接器的部分开口进入待测连接器，再从待测连接器的其余开口排出待测连接器，经过待测连接器会形成多条循环路径，此时即可以测试不同循环路径的流量值，以得出该待测连接器的某种状态下的流量分配性能，以便在实际运用中可以挑选最合适的连接器应用到冷却系统中。

进一步的，所述待测连接器为三通连接器，所述三通连接器包含有三个开口。

在本方案中，通过该种设置，待测连接器即可以形成两条循环路径，两条循环路径在待测连接器处可以是一进二出，也可以是二进一出，此时即可以测试该待测连接器在该种流通状态下的流量分配性能，以便更适应实际的需要。

进一步的，所述待测连接器的两个所述开口通过并联方式连接于多条循环管道的两端，并与其中一条所述循环管道并联连接的两端位置处设置有三通阀。

在本方案中，针对待测连接器进行测试时，通过在其中一条循环管道的两端设置三通阀，利用三通阀将待测量连接器的开口与循环管道并联，实际操作中，可以通过打开三通阀的不同开口，实现待测连接器的测试可以直接利用该循环管道，使得该测试台的结构更为紧凑，实现其集成化的测试功能。

进一步的，所述元件测试台还包括有加热流道和散热流道，所述加热流道和所述散热流道分别与所述循环泵并联连接，以实现所述元件测试台中测试回路的温度调节。

在本方案中，通过设置加热流道和散热流道，使得该元件测试台在测试的过程中，可以根据需要调整测试环境的温度，当待测元件可以根据温度进行调节时，也可以进一步测量温度与待测元件的性能影响，进一步丰富该测试台的测试功能。

进一步的，所述加热流道上串联设置有加热器和流量调节阀，所述散热流道上串联设置有散热器和流量调节阀。

在本方案中，通过加热器和流量调节阀来调节加热流道上流体的温度，通过散热器和流量调节阀来调节散热流道上流体的温度，结构简单、操作方便。

进一步的，所述元件测试台还包括有温度传感器，所述温度传感器设置的位置与所述压力传感器一一对应。

在本方案中，通过该种设置，在设置压力传感器的地方均设置有温度传感器，以便在同一地方测量压力和温度，更好的对压力和温度进行监测，同时使得测试台的布局更为合理。

进一步的，所述元件测试台还包括有蓄水箱和排气管，所述蓄水箱连通于所述循环泵的进液口，所述循环泵的出液口通过所述排气管连通于所述蓄水箱。

在本方案中，通过设置蓄水箱和排气管，以实现对循环泵提供流动液体，并使得测试过程中产生的蒸汽可以通过排气管排回至蓄水箱内部，以实现测试台的液体循环，保证测试的连贯性。

进一步的，所述元件测试台还包括有补液箱和补液泵，所述补液箱连接于所述蓄水箱，所述补液泵用以驱动所述补液箱内的液体进入所述蓄水箱。

在本方案中，通过设置补液箱和补液泵，是实现对蓄水箱的自动化补液功能，减少人工劳动。

进一步的，所述蓄水箱内还设置有液位传感器，以监测所述蓄水箱内的液位高低。

在本方案中，在蓄水箱的内部设置液位传感器，通过液位传感器检测蓄水箱内的液位高低，并可驱动补液泵进行补液或者提醒人工进行补液。

本实用新型的积极进步效果在于：

压力传感器测量循环泵的进出口压力值，得出循环泵两端的压力差，流量调节阀用于调整循环管道的流量大小，流量计用于测量通过循环管道的流量值；当循环泵的转速一定时，通过调节流量调节阀得出测试过程中循环管道的流量值，并监测循环泵两端的压力差，进而可以得出循环泵的流阻与流量大小的关系；当流量大小一定时，通过调节循环泵的转速，得出循环泵两端的压力差，进而得出循环泵的流阻与转速的关系。进一步的，通过设置多条循环管道，不同循环管道的流量计对应的口径各不相同，还可以适用在不同口径下对循环泵的性能测试。通过该种设置，可以精准的对冷却系统中的循环泵进行多功能的性能测试，以便在实际运用中可以挑选最合适的循环泵应用到冷却系统中。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中元件测试台的测试流程示意图。

图2为本实用新型实施例2中元件测试台的测试流程示意图。

图3为本实用新型实施例3中元件测试台的测试流程示意图。

图4为本实用新型实施例4中元件测试台的测试流程示意图。

附图标记说明：

循环泵10

压力传感器13

循环管道20

流量调节阀21

流量计22

待测元件30

三通连接器40

三通阀41

加热流道50

加热器51

散热流道60

散热器61

蓄水箱70

排气管71

水滤72

排水阀73

补液箱80

补液泵81

温度传感器90

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

燃料电池系统一般包含供氢系统、供氧系统、电控系统、冷却系统和燃料电池堆，本实施例提供了一种适用于冷却系统的元件测试台，该元件测试台主要用于测试冷却系统中的循环泵10，因此，该元件测试台包括有循环泵10，如图1所示，循环泵10的右侧为循环泵10的进液口，循环泵10的左侧为循环泵10的出液口，在循环泵10的进液口和出液口处均设置有压力传感器13，压力传感器13可以测量循环泵10在进液口和出液口位置处的压力值，进而可以得出循环泵10的进液口和出液口之间的压力差。

如图1所示，该元件测试台还包括有两条循环管道20，两条循环管道20均与循环泵10进行并联连接，每条循环管道20上均设置有流量计22和流量调节阀21，流量调节阀21的作用是通过连续的开度变化，控制所在管道的流量大小，流量计22的作用是检测流量值，此外，两条循环管道20的口径与对应流量计22的口径互相匹配，且两条循环管道20的口径均不相同。

通过上述设置，当循环泵10的转速一定时，通过调节流量调节阀21得出测试过程中循环管道20的流量值，并监测循环泵10两端的压力差，进而可以得出循环泵10的流阻与流量大小的关系；当流量大小一定时，通过调节循环泵10的转速，得出循环泵10两端的压力差，进而得出循环泵10的流阻与转速的关系。进一步的，两条循环管道20的流量计22对应的口径各不相同，还可以适用在不同口径下对循环泵10的性能测试。通过该种设置，可以精准的对冷却系统中的循环泵10进行多功能的性能测试，以便在实际运用中可以挑选最合适的循环泵10应用到冷却系统中。

需要说明的是，本实施例中仅设置两条循环管道20，实际情况中，可以根据需要设置多条循环管道20，多条循环管道20均与循环泵10进行并联，且各循环管道20中流量计22的口径均不相同，当需要用其中一条循环管道20进行测试时，其他循环管道20可以利用流量调节阀21将该管道进行关闭，使得整个元件测试台的测试范围可以根据需求进行调整，操作也方便。

进一步的，如图1所示，该元件测试台还包括有待测元件30，即还可以对待测元件30进行性能测试，待测元件30串联连接在循环泵10的出液口，并在待测元件30的两端也设置有压力传感器13。具体的，该待测元件30可以为水滤、去离子机、空压机等应用在冷却系统中的元件。

通过将待测元件30串联在循环泵10的出液口，并在待测元件30的两端设置压力传感器13，即可以利用多条循环管道20上的流量计22和流量调节阀21得出流经待测元件30的流量值，并结合待测元件30两端的压力差，即可得出待测元件30流阻与流量大小的关系，进而实现对待测元件30的性能测试，同时也丰富了该元件测试台的测试功能。

进一步的，如图1所示，该元件测试台还包括有加热流道50和散热流道60，加热流道50和散热流道60分别与循环泵10进行并联连接，实现对元件测试台中测试回路的温度调节。通过该种设置，使得该元件测试台在测试的过程中，可以根据需要调整测试环境的温度，更为精准的模拟实际使用中的温度环境，当待测元件30可以根据温度进行调节时，也可以进一步测量温度对待测元件30的性能影响，进一步丰富该元件测试台的测试功能。

具体的，加热流道50上串联设置有加热器51和流量调节阀21，散热流道60上串联设置有散热器61和流量调节阀21，通过加热器51和流量调节阀21来调节加热流道50上流体的温度，通过散热器61和流量调节阀21来调节散热流道60上流体的温度，结构简单、操作方便。当然，在其他实施例中，加热流道50和散热流道60完全可以采用现有技术中任何可以加热和散热的结构或元件。

进一步的，该元件测试台为更好的监测测试过程中的温度，在对应压力传感器13的位置均对应设置有温度传感器90，即温度传感器90和压力传感器13一一对应设置，以便在同一地方测量压力和温度，更好的对压力和温度进行监测，同时使得元件测试台的布局更为合理。

进一步的，该元件测试台还设置有蓄水箱70和排气管71，蓄水箱70与多条循环管道20一同与循环泵10进行并联设置，具体的，蓄水箱70连通于循环泵10的进液口，循环泵10的出液口通过排气管71连通于蓄水箱70。通过设置蓄水箱70和排气管71，以实现对循环泵10提供流动液体，排气管71的口径大小可以设置的较小，以便测试过程中产生的蒸汽可以通过排气管71排回至蓄水箱70的内部，以实现元件测试台的液路循环，保证测试的连贯性。进一步的，该元件测试台还设置有补液箱80和补液泵81，蓄水箱70内部还设置有液位传感器，利用液位传感器可以检测蓄水箱70内的液位高低，当液位变低达到预设值时，可以自动开启补液泵81，将补液箱80内的液体补充至蓄水箱70内，使得蓄水箱70内的液体始终满足测试的需求。

当然，在其他实施例中，也可以不设置补液箱80和补液泵81，当液位传感器检测到蓄水箱70内的液位变低达到预设值时，也可以直接发出警报，提供用户进行加入液体。

此外，本实施例中与循环泵10相串联的还有水滤72，以实现对液体的过滤，避免液体中的杂质对测试的结果造成影响。同时与循环泵10串联的还有排水阀73，当停止进行测试时，可以更方便的将元件测试台内部的液体排空。

实施例2

本实施例同样提供了一种元件测试台，该元件测试台和实施例1中的元件测试台的测试原理基本相同，不同之处在于，本实施例中测试对象为三通连接器40，实际测试的三通连接器40可以为电子节温器或者机械温控阀等元件。

如图2所示，三通连接器40包含有三个开口，在每个开口处均设置有压力传感器13，且三个开口均连通于循环泵10，并在连通路径上分别设置有流量计22和流量调节阀21。具体的，该三通连接器40的两个开口连接于循环泵10的出液口，一个开口连接于循环泵10的进液口，即该三通连接器40为两进一出的结构。由上可知，三通连接器40的三个开口可以形成两条循环路径，因此可以测试两条循环路径中的流量值，以得出该三通连接器40的某种状态下的流量分配性能，以便在实际运用中可以挑选最合适的三通连接器40应用到冷却系统中。

例如，当三通连接器40为电子节温器的时候，电子节温器可以根据温度进行调节不同循环路径的流量分配，因此，可以对每条循环路径的压力差、流量值进行检测，以便得出电子节温器在不同温度下的流量分配性能。同样的，当三通连接器40可以通过手动方式调节不同循环路径的流量分配时，也可以通过对每条循环路径的压力差、流量值进行检测，以便得出该三通连接器40在不同调节状态的流量分配性能，以便更适应实际的需要。

需要说明的是，本实施例中待测连接器也可以是具有多个开口，而不仅仅局限于三个，当待测连接器的开口为多个时，可以需要进行连接循环泵10，以便根据需要测量待测连接器在不同连接状态下的流量分配性能。

实施例3

本实施例同样提供了一种元件测试台，该元件测试台和实施例2中的元件测试台的测试原理基本相同，同样测试的对象也是三通连接器40，不同之处在于，如图3所示，本实施例中的三通连接器40的三个开口，有两个开口连接于循环泵10的进液口，一个开口连接于循环泵10的出液口，即该三通连接器40为一进两出的结构，即该三通连接器40的三个开口也可以形成两条循环路径，因此可以测试两条循环路径中的流量值，以得出该三通连接器40在某种状态下的流量汇合性能，以便在实际运用中可以挑选最合适的三通连接器40应用到冷却系统中。

同样的，以电子节温器为例，电子节温器可以根据温度进行调节不同循环路径的流量汇合，因此，可以对每条循环路径的压力差、流量值进行检测，以便得出电子节温器在不同温度下的流量汇合性能。同样的，当三通连接器40可以通过手动方式调节不同循环路径的流量汇合时，也可以通过对每条循环路径的压力差、流量值进行检测，以便得出该三通连接器40在不同调节状态的流量汇合性能，以便更适应实际的需要。

实施例4

本实施例提供了一种元件测试台，本实施例中的元件测试台将实施例1、实施例2和实施例3中的元件测试台进行了集合，实现元件测试台的集成化测试性能。

如图4所示，本实施例中元件测试台的测试回路基本和实施例1、实施例2和实施例3中元件测试台的测试回路相同，但也存在适应性的改进，主要在于以下两个方面。

第一，如图4所示，本实施例中元件测试台中的三通连接器40的两个开口通过并联的方式连接于多条循环管道20的两端，并与其中一条循环管道20并联连接的两端位置处设置有三通阀41。

具体的，当待测对象为三通连接器40时，三通连接器40为两进一出的形式时，液体通过循环泵10流出，进入位于左侧的三通阀41，通过三通阀41将液体分为两路，两路液体分别进入三通连接器40的两个开口，并共同从三通连接器40的另外一个开口处流出，即可以用于测试该三通连接器40在不同调节状态的流量分配性能；当三通连接器40的一进两出的形式时，液体通过循环泵10流出，进入位于左侧的三通阀41，三通阀41的其中一个开口处于关闭状态，此时液体仅能通过三通连接器40的一个开口进入，然后从三通连接器40的另外两个出口流出，其中一条流出的路径上也可以设置三通阀41，用于控制流体流向循环泵10，即可以用于测试该三通连接器40在不同调节状态的流量汇合性能。通过该种设置，可以实现三通连接器40的测试可以直接利用该循环管道20，使得该元件测试台的结构更为紧凑，实现其集成化的测试功能。

第二，该元件测试台还包括有辅路测试单元，结合如图4所示，上部分为元件测试台的辅路测试单元，下部分为元件测试台的主路测试单元，该辅路测试单元连接有蓄水箱70、排气管71和补液泵81，利用一个补液箱80同时连接两个补液泵81，以实现对两个蓄水箱70进行补液。

进一步的，该辅路测试单元同样也包括有循环泵10，但是该循环泵10的口径可以相对设置较小，以便与主路测试单元的循环泵10进行区分开，即主路测试单元主要用于大口径元件的性能测试，辅路测试单元主要用于小口径元件的性能测试。辅路测试单元中与循环泵10同样并联连接有三条循环管道20，每条循环管道20上同样设置有压力传感器13、流量计22和流量调节阀21。与主路测试单元不同的是，辅路测试单元中的待测元件30分别串联于多条循环管道20上

利用循环管道20上的流量计22和流量调节阀21得出流经待测元件30的流量值，一方面，可以针对某一待测元件30进行形成测试，另一方面，还能对多个待测元件30同时进行并联测试，以得出多个待测元件30在并联状态下流阻与流量的关系，使得该元件测试台的测试功能更全面。需要说明的是，在主路测试单元的每条循环管道20上也可以进行串联待测元件30，同样可以满足上述测试功能。

本实施例中的元件测试台不仅可以针对循环泵10进行多功能的性能测试，同时还能根据需要进行测试不同口径的其他待测元件30，使得整个元件测试台的测试功能更为齐全。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种适用于冷却系统的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台包括有：

循环泵，所述循环泵的进液口和出液口处均设置有压力传感器；

多条循环管道，多条所述循环管道均与所述循环泵并联连接，多条所述循环管道上分别设置有流量计和流量调节阀，每条所述循环管道的口径与对应所述流量计的口径互相匹配，且每条所述循环管道的口径各不相同。

2.如权利要求1所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有待测元件，所述待测元件与所述循环泵的出液口串联连接，并在所述待测元件的两端设置有压力传感器。

3.如权利要求1所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有待测元件，所述待测元件分别串联设置于多条所述循环管道上，并在所述待测元件的两端设置有压力传感器。

4.如权利要求1所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有待测连接器，所述待测连接器包含有多个开口，每个所述开口处均设置有压力传感器，且每个所述开口均连通于所述循环泵，并在连通路径上分别设置有流量计和流量调节阀；其中，部分所述开口连接于所述循环泵的出液口，其余所述开口连接于所述循环泵的进液口。

5.如权利要求4所述的元件测试台，其特征在于，所述待测连接器为三通连接器，所述三通连接器包含有三个开口。

6.如权利要求4所述的元件测试台，其特征在于，所述待测连接器的两个所述开口通过并联方式连接于多条循环管道的两端，并与其中一条所述循环管道并联连接的两端位置处设置有三通阀。

7.如权利要求1中所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有加热流道和散热流道，所述加热流道和所述散热流道分别与所述循环泵并联连接，以实现所述元件测试台中测试回路的温度调节。

8.如权利要求7所述的元件测试台，其特征在于，所述加热流道上串联设置有加热器和流量调节阀，所述散热流道上串联设置有散热器和流量调节阀。

9.如权利要求7所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有温度传感器，所述温度传感器设置的位置与所述压力传感器一一对应。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有蓄水箱和排气管，所述蓄水箱连通于所述循环泵的进液口，所述循环泵的出液口通过所述排气管连通于所述蓄水箱。

11.如权利要求10所述的元件测试台，其特征在于，所述元件测试台还包括有补液箱和补液泵，所述补液箱连接于所述蓄水箱，所述补液泵用以驱动所述补液箱内的液体进入所述蓄水箱。

12.如权利要求11所述的元件测试台，其特征在于，所述蓄水箱内还设置有液位传感器，以监测所述蓄水箱内的水位高低。