CN220984572U - 燃料电池节气门检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池节气门检测装置，包括有流量计、空压机、节气门和控制器，流量计连接于空压机的进口，且流量计电连接于控制器，空压机的出口连通于节气门的一端，节气门的另一端用于连接尾排管路，控制器电连接于空压机并用于控制空压机的转速，控制器电连接于节气门并用于控制节气门的开度。流量计检测经过的流量，并将流量数据传输至控制器，当使用不同空压机和不同节气门时，可通过控制器调节空压机的转速和节气门的开度，以测试节气门不同开度的流量，从而解决现有技术检测节气门时需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求的问题。

Description

燃料电池节气门检测装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池节气门检测装置。

背景技术

燃料电池中空气供应系统必不可少，主要为燃料电池堆供应空气，并对空气进行适当加湿，同时检测空压机进口流量以及电堆进口压力，为阴极流量压力控制提供反馈量。空气来源主要是通过空压机来提供，空气进入电堆内的流量出现降低的现象，将会导致电堆的性能出现下降，同时空气流通支路的密封性对关机后电堆性能的保护也有一定的影响。

在燃料电池的空气供应系统中，节气门起着调节阴极氧侧压力和隔绝空气氧气的作用而不可或缺，现有的节气门检测装置，需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求等问题。

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检测节气门时需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求的缺陷，提供一种燃料电池节气门检测装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种燃料电池节气门检测装置，其特点在于，其包括有流量计、空压机、节气门和控制器，所述流量计连接于所述空压机的进口，且所述流量计电连接于所述控制器，所述空压机的出口连通于所述节气门的一端，所述节气门的另一端用于连接尾排管路，所述控制器电连接于所述空压机并用于控制所述空压机的转速，所述控制器电连接于所述节气门并用于控制所述节气门的开度。

在本方案中，控制器电连接于节气门以控制节气门的开度，控制器电连接于空压机通过控制空压机的功率控制空压机转速，流量计检测经过的流量，并将流量数据传输至控制器，当使用不同空压机和不同节气门时，可通过控制器调节空压机的转速和节气门的开度，以测试节气门不同开度的流量。从而解决现有技术检测节气门时需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求的问题，具有提高测试效率、降低测试成本、节约时间的优点。

较佳的，所述控制器包括电子控制单元和控制器局域网，所述电子控制单元通过所述控制器局域网给所述节气门发送目标角度信号以控制所述节气门的开度。

在本方案中，为电子控制单元设置目标压力，电子控制单元自动调节空压机转速，电子控制单元通过控制器局域网通讯的方式给节气门发送角度信号，节气门响应目标角度动作，控制器局域网具有结构简单，速度快，抗噪声，可靠性高和价格低廉的优点。

较佳的，所述燃料电池节气门检测装置还包括增湿器，所述增湿器的两端分别连接于所述空压机的出口和所述节气门并与所述空压机和所述节气门相连通。

在本方案中，增湿器的作用是将空气进行加湿，以模拟节气门在实际应用中环境湿度对节气门寿命及密封性的影响。

较佳的，所述燃料电池节气门检测装置还包括中冷器，所述中冷器的两端分别连接于所述空压机的出口和所述增湿器并与所述空压机和所述增湿器相连通。

在本方案中，空气经空压机压缩后，温度会急剧升高，为使燃料电池高效运行，需要燃料电池阴极侧始终处于合适的温度区间，因此，需要用中冷器对压缩空气进行适当的冷却，以模拟节气门在实际应用中环境湿度对节气门寿命及密封性的影响。

较佳的，所述燃料电池节气门检测装置还包括检测部件，所述检测部件连接于所述节气门并用于检测所述节气门的温度、压力和湿度。

在本方案中，通过检测部件检测节气门在不同开度时的温度、压力和湿度，检测节气门更多的数据。

较佳的，所述检测部件的数量为两组，两组所述检测部件分别设置于所述节气门的两端。

在本方案中，在节气门两端分别设置检测部件，检测经过节气门前后的气体状态，确定节气门的性能。

较佳的，所述检测部件电连接于所述控制器。

在本方案中，所述检测部件电连接于控制器并将检测数据反馈给控制器，通过在控制器内与预设值对比后调节空压机和节气门。

较佳的，所述检测部件包括压力表、温度计和湿度计，所述压力表、所述温度计和所述湿度计均连接于所述节气门。

在本方案中，压力表、温度计和湿度计应用广泛易于获取。

较佳的，所述燃料电池节气门检测装置还包括空气过滤器，所述流量计的两端分别连接于所述空气过滤器和所述空压机的进口。

在本方案中，空气过滤器的作用是将空气中的杂质灰尘过滤掉，为燃料电池阴极供给纯净的空气。

较佳的，所述燃料电池节气门检测装置还包括消音器，所述消音器连接于所述节气门和所述尾排管路。

在本方案中，消音器减少噪音。

本实用新型的积极进步效果在于：通过控制器电连接于节气门以控制节气门的开度，控制器电连接于空压机通过控制空压机的功率控制空压机转速，流量计检测经过的流量，并将流量数据传输至控制器，当使用不同空压机和不同节气门时，可通过控制器调节空压机的转速和节气门的开度，以测试节气门不同开度的流量，从而解决现有技术检测节气门时需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求的问题，具有提高测试效率、降低测试成本、节约时间的优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

附图标记说明：

空气过滤器1

流量计2

空压机3

中冷器4

控制器5

增湿器6

检测部件7

节气门8

消音器9

尾排管路10

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图及具体实施方式进行详细描述。以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例用来解释本实用新型，并非用来限定本实用新型，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。基于对本实用新型原理的理解，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下可以获得其他的附图及其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例公开了一种燃料电池节气门检测装置，包括有流量计2、空压机3、节气门8和控制器5，流量计2连接于空压机3的进口，且流量计2电连接于控制器5，流量计2检测经过的流量，并将流量数据传输至控制器5，空压机3的出口连通于节气门8的一端，节气门8的另一端用于连接尾排管路10，控制器5电连接于空压机3并用于控制空压机3的转速，控制器5电连接于节气门8并用于控制节气门8的开度。当使用不同空压机3和不同节气门8时，可通过控制器5调节空压机3的转速和节气门8的开度，以测试节气门8不同开度的流量。从而解决现有技术检测节气门8时需在不同测试台中切换，导致增加人员操作和工作量、无法满足背压流量需求的问题。

控制器5包括电子控制单元和控制器局域网，电子控制单元缩写为ECU，控制器局域网缩写为CAN，ECU通过CAN通讯的方式给节气门8发送目标角度信号以控制节气门8的开度。为电子控制单元设置目标压力，电子控制单元自动调节空压机3转速，电子控制单元通过控制器局域网通讯的方式给节气门8发送角度信号，节气门8响应目标角度动作，控制器局域网具有结构简单，速度快，抗噪声，可靠性高和价格低廉的优点。

燃料电池节气门检测装置还包括增湿器6，增湿器6的两端分别连接于空压机3的出口和节气门8并与空压机3和节气门8相连通。增湿器6的作用是将空气进行加湿，以模拟节气门8在实际应用中环境湿度对节气门8寿命密封性的影响。

燃料电池节气门检测装置还包括中冷器4，中冷器4的两端分别连接于空压机3的出口和增湿器6并与空压机3和增湿器6相连通。空气经空压机3压缩后，温度会急剧升高，为使燃料电池高效运行，需要燃料电池阴极侧始终处于合适的温度区间，因此，需要用中冷器4对压缩空气进行适当的冷却，以模拟节气门8在实际应用中环境湿度对节气门8寿命密封性的影响。

燃料电池节气门检测装置还包括空气过滤器1，流量计2的两端分别连接于空气过滤器1和空压机3的进口。空气过滤器1的作用是将空气中的杂质灰尘过滤掉，为燃料电池阴极供给纯净的空气。燃料电池节气门检测装置还包括消音器9，消音器9连接于节气门8和尾排管路10。

在本实施例中，为电子控制单元设定目标压力，ECU根据输入的空压机3型号和节气门8型号，通过控制器局域网通讯的方式给节气门8发送角度信号，通过控制器局域网通讯的方式给空压机3发送转速信号，通过控制空压机3的功率调整空压机3的转速，节气门8和空压机3响应目标角度和转速动作。空气首先通过空气过滤器1滤除空气中的杂质灰尘，经由流量计2读出经过的流量，进入空压机3内压缩空气，因经过空压机3压缩后的空气温度较高，故设置中冷器4将空气冷却至所需温度，经过增湿器6增加空气湿度后，进入节气门8，最后经由消音器9进入尾排管路10。

在测试过程中，空压机3转速固定时，为节气门8设置不同角度，读出不同的流量值，通过检测部件7获得不同的温度和压力值，从而得到对应的角度流阻曲线。

燃料电池节气门检测装置还包括检测部件7，检测部件7连接于节气门8并用于检测节气门8的温度和压力。检测部件7的数量为两组，两组检测部件7分别设置于节气门8的两端。检测部件7包括压力表和温度计，压力表和温度计均连接于节气门8。在节气门8两端分别设置压力表、温度计和湿度计，可以得出经过节气门8前后的气体的压力变化、温度变化和湿度变化，得到节气门8的工作数据。

检测部件7电连接于控制器5，检测部件7电连接于控制器5并将检测数据反馈给控制器5，通过在控制器5内与预设值对比后调节空压机3和节气门8。提高自动化程度和精确性，降低人力成本和误差。在本实施例中，控制器5还具有数据自动保存分析功能，支持数据回放、异常报警提示等功能，在其他实施例中，对此不做限定。

为了检测节气门8的密封性，通过ECU将节气门8开度设为0°，此时节气门8关闭，在空气过滤器1的入口位置通过抽真空机器将节气门8的一侧腔体抽至负压-60KPa，通过压力表读数并记录时间，通过时间和压降可换算出节气门8的泄漏量。

Claims (10)

1.一种燃料电池节气门检测装置，其特征在于：其包括有流量计、空压机、节气门和控制器，所述流量计连接于所述空压机的进口，且所述流量计电连接于所述控制器，所述空压机的出口连通于所述节气门的一端，所述节气门的另一端用于连接尾排管路，所述控制器电连接于所述空压机并用于控制所述空压机的转速，所述控制器电连接于所述节气门并用于控制所述节气门的开度。

2.如权利要求1所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述控制器包括电子控制单元和控制器局域网，所述电子控制单元通过所述控制器局域网给所述节气门发送目标角度信号以控制所述节气门的开度。

3.如权利要求1所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述燃料电池节气门检测装置还包括增湿器，所述增湿器的两端分别连接于所述空压机的出口和所述节气门并与所述空压机和所述节气门相连通。

4.如权利要求3所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述燃料电池节气门检测装置还包括中冷器，所述中冷器的两端分别连接于所述空压机的出口和所述增湿器并与所述空压机和所述增湿器相连通。

5.如权利要求1所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述燃料电池节气门检测装置还包括检测部件，所述检测部件连接于所述节气门并用于检测所述节气门的温度、压力和湿度。

6.如权利要求5所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述检测部件的数量为两组，两组所述检测部件分别设置于所述节气门的两端。

7.如权利要求5所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述检测部件电连接于所述控制器。

8.如权利要求5所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述检测部件包括压力表、温度计和湿度计，所述压力表、所述温度计和所述湿度计均连接于所述节气门。

9.如权利要求1所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述燃料电池节气门检测装置还包括空气过滤器，所述流量计的两端分别连接于所述空气过滤器和所述空压机的进口。

10.如权利要求1所述的燃料电池节气门检测装置，其特征在于：所述燃料电池节气门检测装置还包括消音器，所述消音器连接于所述节气门和所述尾排管路。