燃料电池双堆发电测试系统的制作方法

文档序号:29791523发布日期:2022-04-23 17:46阅读:51来源:国知局
燃料电池双堆发电测试系统的制作方法

1.本发明涉及燃料电池领域,尤其涉及一燃料电池双堆发电测试系统。


背景技术:

2.对于现有风冷氢燃料电池双堆发电系统(或者多堆系统)活化,检测性能或者出厂测试,搭建一套测试平台即复杂又无法做到灵活多变的测试要求。特别是在双堆系统中为了探究各个电堆的性能,需要做两个电堆的串联测试、并联测试、单堆测试,而如何简单、快速、准确地完成上述测试是目前风冷氢燃料电池双堆发电系统完成商业化生产的迫切问题。同时在风冷氢燃料电池发电系统性能提升过程中,为寻找到合适的部件需要做大量部件选型和实验;如何让测试平台适应多种部件组合和快速拆装也是风冷燃料电池发电系统商业化过程中一个问题。
3.在现有的技术的测试系统还存在以下至少一缺陷:第一,可以对燃料电池单堆系统进行测试,但无法对双堆(多堆)系统进行测试;第二,现有技术中无法对燃料电池双堆发电系统在线快速切换连接模式进行测试,包括串联电堆测试、并联电堆测试、单堆测试等;第三,现有的技术中,每次进行燃料电池系统活化测试、功能测试、出厂检验测试等都耗时耗力,无法提升测试效率,缩短测试时间。


技术实现要素:

4.本发明的一个主要优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统满足风冷型氢燃料电池双堆发电系统长时间安全测试要求。
5.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统快速安全的切换风冷型氢燃料电池双堆发电系统不同的测试模式,如串联测试、并联测试、单堆测试,缩短了测试时间,提高了测试效率。
6.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统提升风冷型氢燃料电池双堆发电系统的测试效率,减少测试时间的问题。
7.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统能安全、快速的完成风冷型氢燃料电池双堆发电测试系统的搭建,减少测试时间和人力物力成本。
8.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统全方位,高效率的完成各种燃料电池测试,如串联测试、并联测试、单堆测试等,提高燃料电池的可靠性,有利于风冷型氢燃料电池双堆发电系统检测模式的快速切换。
9.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统的搭建,可以同时测试两个电堆,测试效率明显提升,测试时间明显减少。
10.本发明的另一个优势在于提供一燃料电池双堆发电测试系统,其中所述燃料电池双堆发电测试系统测试平台通过软件控制,不仅能同时测试两个电堆,同样进行单个电堆测试也是可以的,适用性更强。
11.本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
12.依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一燃料电池双堆发电检测系统,适于检测二电堆单元,所述燃料电池双堆发电检测系统包括:
13.一电堆检测平台,所述电堆检测平台设有二检测工位,供固定所述二电堆单元;
14.一供氢组件和一供氧组件,供可导通地连接于所述二电堆单元,由所述供氢组件为所述二电堆单元提供氢气,所述供氧组件为所述二电堆单元提供氧气;以及
15.一负载及控制电路,所述负载及控制电路具有一单堆检测模式、一双堆并联检测模式以及一双堆串联检测模式,并且所述负载及控制电路在所述单堆检测模式、所述双堆并联检测模式以及所述双堆串联检测模式之间切换,以供所述负载及控制电路检测所述二电堆单元在所述单堆检测模式、所述双堆串联检测模式以及所述双堆并联检测模式时的运行数据。
16.根据本发明的一个实施例,所述负载及控制电路包括一电子负载、至少一开关组件、至少一检测装置以及至少一电气连接装置,其中所述开关组件和所述检测装置通过所述电气连接装置电气连接于所述电子负载,所述开关组件被可调整地控制所述电气连接装置的连接方式,以供所述电堆单元通过所述电气连接装置与所述电子负载电导通时,由所述开关组件通过控制所述电气连接装置的连接方式切换所述二电堆单元与所述电子负载之间的检测模式。
17.根据本发明的一个实施例,进一步包括一控制系统,所述控制系统与所述负载及控制电路通信地连接,由所述控制系统发送控制指令至所述负载及控制电路的所述开关组件,其中所述开关组件基于所述控制系统的控制指令调整所述检测模制,所述检测装置与所述控制系统通信地连接,所述控制系统基于所述检测装置的检测数据判断所述二电堆单元的检测结果。
18.根据本发明的一个实施例,所述开关组件包括一第一选择开关和一第二选择开关,其中所述第一选择开关和所述第二选择开关被串联至所述电子负载,通过所述第一选择开关和所述第二选择开关的闭合触点组合单独地检测所述二电堆单元在单堆检测模式下的性能数据。
19.根据本发明的一个实施例,所述开关组件进一步包括一第一继电器和一第二继电器,其中所述第一继电器与所述第一选择开关的触点相连接,所述第二继电器与所述第二选择开关的触点相连接,其中通过所述第一选择开关、所述第二选择开关、所述第一继电器以及所述第二继电器之间的触点组合检测所述二电堆单元在所述双堆串联检测模式和所述双堆并联检测模式下的性能数据。
20.根据本发明的一个实施例,所述第一选择开关包括一第一选择开关主体和进一步设有一第一开关第一触点、一第一开关第二触点、一第一开关第三触点、以及一第一开关第四触点,其中所述第一选择开关主体可选择地接通所述第一开关第一触点、所述第一开关第二触点、所述第一开关第三触点、或者所述第一开关第四触点,所述第一选择开关主体与
所述电子负载通过所述电气连接装置连接;所述第一开关第一触点通过所述电气连接装置可与第一电堆单元的一正极接线端电气连接;所述第一开关第二触点通过所述电气连接装置可与所述第一电堆单元的一负极接线端电气连接;所述第一开关第三触点通过所述电气连接装置可与第二电堆单元的一正极接线端电气连接;所述第一开关第四触点通过所述电气连接装置可与所述第二电堆单元的一负极接线端电气连接;其中所述第二选择开关包括一第二选择开关主体、和进一步设有一第二开关第一触点、一第二开关第二触点、一第二开关第三触点、以及一第二开关第四触点,所述第二选择开关主体与所述电子负载通过所述电气连接装置连接;所述第二开关第一触点通过所述电气连接装置可与所述第一电堆单元的所述正极接线端电气连接;所述第二开关第二触点通过所述电气连接装置可与所述第一电堆单元的所述负极接线端电气连接;所述第二开关第三触点通过所述电气连接装置可与所述第二电堆单元的所述正极接线端电气连接;所述第二开关第四触点通过所述电气连接装置可与所述第二电堆单元的所述负极接线端电气连接。
21.根据本发明的一个实施例,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行单堆测试时,闭合所述第一选择开关的所述第一选择开关主体于所述第一开关第一触点,闭合所述第二选择开关的所述第二选择开关主体与所述第二开关第二触点,以使得所述电子负载通过所述开关组件和所述电气连接装置与所述第一电堆单元相电导通。
22.根据本发明的一个实施例,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行单堆测试时,闭合所述第一选择开关的所述第一选择开关主体于所述第一开关第三触点,闭合所述第二选择开关的所述第二选择开关主体于所述第二开关第四触点,以使得所述电子负载通过所述开关组件和所述电气连接装置与所述第二电堆单元相电导通。
23.根据本发明的一个实施例,所述第一继电器进一步第一继电器主体和进一步设有一第一继电器第一触点以及一第一继电器第二触点,其中所述第一继电器主体的一端与所述第一选择开关的所述第一开关第二触点相连接,并且所述第一继电器主体的另一端可选择地连接于所述第一继电器第一触点和所述第一继电器第二触点,所述第一继电器第一触点与所述第一选择开关的所述第一开关第四触点相连接,所述第一继电器第二触点与所述第一选择开关的所述第一开关第三触点相连接,其中所述第二继电器包括一第二继电器主体和进一步设有一第二继电器触点,其中所述第二继电器主体的一端与所述第二选择开关的所述第二开关第三触点相连接,所述第二继电器触点与所述第二选择开关的所述第二开关第一触点相连接,并且所述第二继电器主体可连接于所述第二继电器触点。
24.根据本发明的一个实施例,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行双堆串联测试时,所述第一选择开关的所述第一选择开关主体至闭合所述第一开关第一触点,在确保所述第二继电器保持断开状态时,闭合所述第一继电器的所述第一继电器主体于所述第一继电器第二触点,使得所述二电堆单元串联,闭合所述第二选择开关的所述第二开关主体于所述第二开关第四触点,以使得所述二电堆单元与所述电子负载相导通。
25.根据本发明的一个实施例,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行双堆并联测试时,闭合第一选择开关的所述第一选择开关主体至所述第一开关第一触点,在确保所述第一继电器和所述第一继电器主体与所述第一继电器第二触点断开的情况下,闭合所述第二继电器主体于所述第二继电器触点,接着闭合所述第一继电器的所述第一继电器主体于所述第一继电器第一触点,使得所述二电堆单元相并联,闭合所述第二选择开关的所述第二
开关主体于所述第二开关第四触点,以使得所述二电堆单元与所述电子负载相导通。
26.根据本发明的一个实施例,所述检测装置包括一电压传感器和一电流传感器,其中所述电压传感器和所述电流传感器通过所述电气连接装置与所述电子负载相连接。
27.根据本发明的一个实施例,进一步包括一散热组件,其中所述散热组件包括一电源单元、电气连接于所述电源单元的至少二风扇,其中所述风扇被设置于所述电堆测试平台,并且所述风扇邻近于所述电堆测试平台的所述检测工位。
28.根据本发明的一个实施例,进一步包括二电堆巡检装置,所述电堆巡检装置可导通地连接于所述电堆单元,所述电堆巡检装置还被通信地连接于所述控制系统,所述电堆巡检装置检测的数据信息被传输至所述控制系统。
29.通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
30.本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
31.图1a是根据本发明的第一较佳实施例的一燃料电池双堆发电测试系统示意图。
32.图1b根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统的系统框图。
33.图2是根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统对第一燃料电池堆测试单独测试的示意图。
34.图3是根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统对第二燃料电池堆测试单独测试的示意图。
35.图4是根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统测试双堆燃料电池串联示意图。
36.图5是根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统测试双堆燃料电池并联示意图。
37.图6是根据本发明上述第一较佳实施例的所述燃料电池双堆发电测试系统的测试流程图。
具体实施方式
38.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,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发明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发明的精神和范围的其他技术方案。
39.本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
40.可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,
一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
41.参照本发明说明书附图之图1a至图6所示,依照本发明第一较佳实施例的一燃料电池双堆发电测试系统在接下来的描述中被阐明。所述燃料电池双堆发电测试系统包括一电堆检测平台10,其中所述电堆检测平台10适于固定二燃料电池的电堆单元100(第一电堆单元100a和第二电堆单元100b),所述电堆检测平台10设有二检测工位11(即第一检测工位11a和第二检测工位11b),其中所述第一电堆单元100a适于被所述电堆检测平台10固定于所述第一检测工位11a,所述第二电堆单元100b被所述电堆检测平台10固定于所述第二检测工位11b。可以理解的是,所述燃料电池的电堆单元100(第一电堆单元100a和第二电堆单元100b)为待检测的燃料电池发电设备的发电装置。
42.本领域技术人员可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述燃料电池双堆发电测试系统适于检测双堆燃料电池,即对所述燃料电池的两个所述电堆单元100检测。所述燃料电池双堆发电测试系统也可用于检测二或以上的电堆单元,即所述燃料电池双堆发电测试系统可被用以检测多对燃料电池系统。
43.值得一提的是,待检测的所述电堆单元100包括电堆本体101,和被设置于所述电堆本体101的一氢气进气端102、一氢气出气端103、一空气进气端104、一空气出气端105、一正极接线端106以及一负极接线端107,其中燃料氢气自所述氢气进气端102进入到所述电堆本体101,没有反应的氢气和反应得到的水渍所述氢气出气端103排出;其中参与反应的空气自所述空气进气端104进入到所述电堆本体101,并且未反应的空气经所述空气出气端105导出所述电堆本体101;其中所述电堆单元100发电时,所述正极接线端106为所述电堆单元100的电源输出的正极,所述负极接线端107为所述电堆单元100的电源输出的负极。
44.所述燃料电池双堆发电测试系统进一步包括一供氢组件20、一供氧组件30、一负载及控制电路40,其中所述供氢组件20和所述供氧组件30可与所述二电堆单元100相互连通,即所述供氢组件20可导通于所述二电堆单元100的所述氢气进气端101,通过所述供氢组件20为所述二电堆单元100提供检测所需要的燃料氢气;所述供氧组件30可通道于所述二电堆单元100的所述空气进气端103和所述空气出气端104,通过所述供氧组件30为所述二电堆单元100提供检测所需要的燃料空气。
45.所述负载及控制电路40与所述二电堆单元100电气连接,通过所述负载及控制电路40控制所述二电堆单元100的导通或关闭状态,并检测所述电堆单元100处于电导通状态时的工作数据,比如发电电压电流等。所述负载及控制电路40通过开关控制所述电堆单元100(第一电堆单元100a和第二电堆单元100b)单独导通;或者控制所述二电堆单元100同时导通,并且所述在所述二电堆单元100同时导通时所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b相串联;或者控制所述二电堆单元100同时导通,并且所述在所述二电堆单元100同时导通时所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b相并联。换言之,所述负载及控制电路40控制待检测的所述二电堆单元100在单堆模式和双堆模式的切换,并在单堆模式时检测各所述电堆单元100的工作数据;在双堆模式时,通过控制所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b的连接关系,从而检测所述二电堆单元100在串联和并联时的工作数据,以探究各所述电堆单元100的性能。所述燃料电池双堆发电测试系统对两个电堆单元100的串联测试、并联测试、单堆测试,简单、快速、准确地完成上述测试是目前风冷氢燃
料电池双堆发电系统完成商业化生产的迫切问题。
46.所述燃料电池双堆发电测试系统进一步包括一控制系统50,所述控制系统50与所述负载及控制电路40电气连接,其中所述控制系统50发送控制指令至控制所述负载及控制电路40,其中所述负载及控制电路40基于所述控制系统50的控制指令控制所述二电堆单元100的导通状态,进而检测待检测的所述电堆单元100的工作数据。所述负载及控制电路40与所述控制系统50相通信地连接,其中所述负载及控制电路40检测到的所述二电堆单元100的各项数据传输至所述控制系统50,以供所述控制系统50控制所述负载及控制电路40的工作状态。
47.如图1a和图1b所示,所述负载及控制电路40包括一电子负载41、至少一开关组件42、至少一检测装置43以及电气连接所述电子负载41、所述至少一开关组件42以及所述检测装置43的电气连接装置44。可以理解的是,通过所述电子连接装置44可导通地连接所述电子负载41与所述二电堆单元100,并且所述开关组件42和所述检测装置43位于所述电子负载41和所述二电堆单元100之间,其中所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令控制所述电子负载41和所述二电堆单元100之间的导通状态,和切换电堆检测的检测模式,即在单堆模式、双堆串联模式以及双堆并联模式之间切换。所述检测装置43与所述控制系统50相通信地连接,其中检测装置43被用以检测所述二电堆单元100与所述电子负载41在各检测模式导通时的数据信息,比如电压、电流等数据信息。所述检测装置43检测到的数据信息被传输至所述控制系统50,由所述控制系统50基于检测数据判断当前所述二电堆单元100是否符合检测标准。
48.所述电子负载41可以但不限于一电能存储装置,比如电源,或者一用电设备,比如灯具、电动机或者其他用电设备。在任一检测模式下,所述开关组件42导通所述电子负载41与所述电堆单元100,其中所述电堆单元100产生的电能传输至所述电子负载41,并且由所述检测装置43检测所述电堆单元100的各项数据信息。
49.值得一提的是,所述电气连接装置44可与所述二电堆单元100的所述正极接线端106和所述负极接线端107连接,其中所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令和检测模式接通或断开所述电堆单元100。所述开关组件42可基于所述控制系统50的控制指令单独导通所述第一电堆单元100a;或单独导通所述第二电堆单元100b;或串联并导通所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b;或并联导通所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b,即切换所述电堆单元100处于不同的检测模式。
50.优选地,开关组件42包括一第一选择开关421(即图示中k1)、一第二选择开关422(即图示中k2)、一第一继电器423(即图示中k3)以及一第二继电器424(即图示中k4),其中所述第一选择开关421和所述第二选择开关422分别串联至所述电子负载41的两端(正极端和负极端),通过所述第一选择开关421和所述第二选择开关422的闭合触点组合,可以分别单独检测所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b的性能。所述第一继电器423和所述第二继电器424通过所述电气连接装置44可与所述二电堆单元100电气连接,通过所述第一选择开关421、所述第二选择开关422、所述第一继电器423以及所述第二继电器424之间的触点组合,可以分别切换成所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b串联电堆测试和并联电堆测试。
51.详细地讲,所述第一选择开关421包括一第一选择开关主体4211和进一步设有一
第一开关第一触点4212(即图示中k1m1)、一第一开关第二触点4213(即图示中k1m2)、一第一开关第三触点4214(即图示中k1m3)、以及一第一开关第四触点4215(即图示中k1m4),其中所述第一选择开关主体4211可选择地接通所述第一开关第一触点4212、所述第一开关第二触点4213、所述第一开关第三触点4214、或者所述第一开关第四触点4215。所述第一选择开关主体4211与所述电子负载41通过所述电气连接装置44连接;所述第一开关第一触点4212通过所述电气连接装置44可与所述第一电堆单元100a的所述正极接线端106电气连接;所述第一开关第二触点4213通过所述电气连接装置44可与所述第一电堆单元100a的所述负极接线端107电气连接;所述第一开关第三触点4214通过所述电气连接装置44可与所述第二电堆单元100b的所述正极接线端106电气连接;所述第一开关第四触点4215通过所述电气连接装置44可与所述第二电堆单元100b的所述负极接线端107电气连接。
52.所述第二选择开关422包括一第二选择开关主体4221、和进一步设有一第二开关第一触点4222(即图示中k2m1)、一第二开关第二触点4223(即图示中k2m2)、一第二开关第三触点4224(即图示中k2m3)、以及一第二开关第四触点4225(即图示中k2m4),其中所述第二选择开关主体4221可选择地接通所述第二开关第一触点4222、所述第二开关第二触点4223、所述第二开关第三触点4224、或者所述第二开关第四触点4225。所述第二选择开关主体4221与所述电子负载41通过所述电气连接装置44连接;所述第二开关第一触点4222通过所述电气连接装置44可与所述第一电堆单元100a的所述正极接线端106电气连接;所述第二开关第二触点4223通过所述电气连接装置44可与所述第一电堆单元100a的所述负极接线端107电气连接;所述第二开关第三触点4224通过所述电气连接装置44可与所述第二电堆单元100b的所述正极接线端106电气连接;所述第二开关第四触点4225通过所述电气连接装置44可与所述第二电堆单元100b的所述负极接线端107电气连接。
53.值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述第一选择开关421的所述第一开关第一触点4212与所述第二选择开关422的所述第二开关第一触点4222通过所述电气连接装置44相集成地连接;所述第一选择开关421的所述第一开关第二触点4213与所述第二选择开关422的所述第二开关第二触点4223通过所述电气连接装置44相集成地连接;所述第一选择开关421的所述第一开关第三触点4214与所述第二选择开关422的所述第二开关第三触点4224通过所述电气连接装置44相集成地连接;所述第一选择开关421的所述第一开关第四触点4215与所述第二选择开关422的所述第二开关第四触点4225通过所述电气连接装置44相集成地连接。
54.如图2所示,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行单堆测试时,所述控制系统50发送对所述第一电堆单元100a单堆测试的控制指令至所述开关组件42,其中所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令,所述第一选择开关421的所述第一选择开关主体4211与所述第一开关第一触点4212触点闭合,并且所述第二选择开关422的所述第二选择开关主体4221与所述第二开关第二触点4213触点闭合,以使得所述电子负载41通过所述开关组件42和所述电气连接装置44与所述第一电堆单元100a的所述正极接线端106和所述负极接线端107相电导通。
55.如图3所示,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行单堆测试时,所述控制系统50发送对所述第二电堆单元100b单堆测试的控制指令至所述开关组件42,其中所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令,所述第一选择开关421的所述第一选择开关主体4211
与所述第一开关第三触点4214触点闭合,并且所述第二选择开关422的所述第二选择开关主体4221与所述第二开关第四触点4215触点闭合,以使得所述电子负载41通过所述开关组件42和所述电气连接装置44与所述第二电堆单元100b的所述正极接线端106和所述负极接线端107相电导通。
56.优选地,所述第一继电器423为双路继电器,其中所述第一继电器423进一步第一继电器主体4231,所述第一继电器423进一步设有一第一继电器第一触点4232(即图示中k3m1)以及一第一继电器第二触点4233(即图示中k3m2),其中所述第一继电器主体4231的一端与所述第一选择开关421的所述第一开关第二触点4213相连接,并且所述第一继电器主体4231的另一端可选择地连接于所述第一继电器第一触点4232和所述第一继电器第二触点4233。所述第一继电器第一触点4232与所述第一选择开关421的所述第一开关第四触点4215相连接,所述第一继电器第二触点4233与所述第一选择开关421的所述第一开关第三触点4214相连接。所述第二继电器424包括一第二继电器主体4241和进一步设有一第二继电器触点4242,其中所述第二继电器主体4241的一端与所述第二选择开关422的所述第二开关第三触点4224相连接,所述第二继电器触点4242与所述第二选择开关422的所述第二开关第一触点4222相连接,并且所述第二继电器主体4241可连接于所述第二继电器触点4242,即所述第二继电器424闭合。可以理解的是,当所述第二继电器424的所述第二继电器主体4241与所述第二继电器触点4242断开时,所述第二继电器424处于断开状态。
57.如图4所示,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行双堆串联测试时,所述控制系统50发送双堆串联测试的控制指令至所述开关组件42。在串联双堆测试中,所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令,所述第一选择开关421的所述第一选择开关主体4211至闭合所述第一开关第一触点4212,在确保所述第二继电器424保持断开状态时,闭合所述第一继电器423的所述第一继电器主体4231于所述第一继电器第二触点4233,使得所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b串联,闭合所述第二选择开关422的所述第二开关主体4221于所述第二开关第四触点4225,以使得所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b串联后与所述电子负载41相导通。
58.如图5所示,当所述燃料电池双堆发电测试系统进行双堆并联测试时,所述控制系统50发送双堆并联测试的控制指令至所述开关组件42。在双堆并联测试中,所述开关组件42基于所述控制系统50的控制指令,闭合第一选择开关421的所述第一选择开关主体4211至所述第一开关第一触点4212,在确保所述第一继电器423和所述第一继电器主体4231与所述第一继电器第二触点4233断开的情况下,闭合所述第二继电器424,即闭合所述第二继电器主体4241于所述第二继电器触点4242,接着闭合所述第一继电器423的所述第一继电器主体4231于所述第一继电器第一触点4232,使得所述第一电堆单元100a与所述第二电堆单元100b相并联,闭合所述第二选择开关422的所述第二开关主体4221于所述第二开关第四触点4225,以使得所述第一电堆单元100a和所述第二电堆单元100b并联后与所述电子负载41相导通。
59.可以理解的是,在本发明的该优选实施例中,所述检测装置43基于不同的检测模式检测所述电子负载41与待检测的所述电堆单元100的数据,比如电压,电流等数据。所述检测装置43包括一电压传感器431和一电流传感器432,其中所述电压传感器431和所述电流传感器432通过所述电气连接装置44与所述电子负载41相连接,其中所述电压传感器431
检测所述电子负载41两端的电压,所述电流传感器432检测所述电子负载41导通时的电流。
60.可以理解的是,所述电气连接装置44自所述电子负载延伸至所述电堆检测平台10的所述检测工位11(12),其中所述电气连接装置44可以但不限于电线或电缆。
61.如图2所示,所述控制系统50控制所述负载及控制电路40切换不同的检测模式,并接收所述检测装置43的各检测数据,以判断待测的所述电堆单元100的参数性能等数据或者判断待检测的所述电堆单元100是否符合检测标准。所述控制系统50包括一控制器51和一显示单元52,其中所述控制器51与所述显示单元52相通信地连接,其中所述控制器51发送控制指令至所述负载及控制电路40,以控制所述负载及控制电路40切换检测模式。所述检测装置43检测的各数据信息被显示在所述显示单元52,以供判断当前待检测的所述电堆单元100的检测数据。
62.值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述控制系统50被实施为所述燃料电池双堆发电检测系统的上位机,其中所述控制系统50对测试系统内的设定参数进行控制。相应地,所述负载及控制电路40被实施为与所述控制系统50相对应的下位机,其中所述负载及控制电路40接收所述控制系统50的控制信号,并根据所述控制信号执行相应的操作,即切换检测模式。根据一个或多个实施例,其中所述控制器51由编程为用于执行本文所描述的一个或多个操作和/或功能的微处理器来执行。根据一个或多个实施例,所述控制器整个或部分地由专门配置的硬件来执行,例如,由一个或多个专用集成电路或asic(s)来执行。可以理解的是,所述显示单元52被实施为显示器,例如lcd、oled、等离子、crt等。值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,所述显示单元52的具体实施方式在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
63.如图1a和图1b所示,所述供氢组件20包括一供氢装置21和至少一氢气管道22,其中所述二电堆单元100可通过所述氢气管道22与所述供氢装置21导通,即由所述供氢装置21通过所述氢气管道22为所述电堆单元100提供燃料氢气。所述氢气管道22可导通地连接至所述二电堆单元100的所述氢气进气端102。所述供氢组件20进一步包括至少二氢气进气阀23、二压力传感器24以及二温度传感器25,其中所述氢气进气阀23、所述二压力传感器24以及所述二温度传感器25被设置于所述氢气管道22。所述氢气进气阀23控制所述氢气管道22通往所述电堆单元100的通道的通断,所述温度传感器25检测通往所述电堆单元100的氢气温度,所述压力传感器24检测通往所述电堆单元100的氢气压力。值得一提的是,所述氢气进气阀23可以但不限于一调节阀或其他类型的阀。可以理解的是,所述供氢组件20的所述供氢装置21可以但不限于一氢气储存罐。
64.所述供氧组件30包括一集气装置31和至少一空气管道32,其中所述二电堆单元100通过所述空气管道32可与所述集气装置31相连通,所述集气装置31通过所述空气管道32将空气通往所述二电堆单元100。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述集气装置31可以但不限于一鼓风机,在本发明的其他可选实施方式中,所述集气装置31还可被实施为其他类型的吹风装置。所述空气管道32可导通于所述电堆单元100的所述空气进气端104和所述空气出气端105。所述供氧组件30进一步包括二空气进气阀33和至少一加湿器34,其中所述二空气进气阀33和所述至少一加湿器34通过所述空气管道32串联至所述集气装置31,其中所述集气装置31收集到的空气经所述加湿器34和所述空气进气阀33通往所述电堆单元100。所述空气进气阀33被用于控制所述空气管道32的通断,所述加湿器34被用于增加所
述空气管道32内空气湿度。值得一提的是,所述空气进气阀33可以但不限于调节阀或电磁阀等阀体。
65.所述供氧组件30进一步包括二供氧压力传感器35和二供氧温度传感器36,其中所述供氧压力传感器35和所述供氧温度传感器36被设置于所述空气管道32,其中所述供氧压力传感器35被用以检测通往所述电堆单元100的所述空气管道32内的空气压力;所述供氧温度传感器36被用以检测通往所述电堆单元100的所述空气管道32内的空气温度。
66.值得一提的是,在本发明的该优选实施例中,待测的所述电堆单元100为风冷型燃料电池电堆单元,即所述电堆单元100通过风冷的方式散热。相应地,所述燃料电池双堆发电检测系统进一步包括一散热组件60,所述散热组件60以邻近于所述检测工位的方式被设置于所述电堆测试平台10,其中所述散热组件60为测试的所述电堆单元100散热,以维持所述电堆单元100正常工作。
67.所述散热组件60包括一电源单元61、电气连接于所述电源单元61的至少二风扇62(第一风扇单元62a和第二风扇单元62b),其中所述风扇62被设置于所述电堆测试平台10,并且所述风扇62邻近于所述电堆测试平台10的所述检测工位。所述风扇62通过向所述检测工位吹风或背向于所述检测工位吹风的方式对处于所述检测工位的所述电堆单元100散热。
68.值得一提的是,所述电源单元61为所述风扇62提供工作所需的电能,可以理解的是,所述电源单元61可以但不限于交流电源、直流电源,或者可充电电池等。所述供氧组件30的所述集气装置31被电气连接于所述电源单元61,即由所述电源单元61为所述集气装置31提供工作所需的电能。
69.如图1a和图1b所示,所述燃料电池双堆发电检测系统进一步包括二电堆巡检装置70,所述电堆巡检装置70可导通地连接于所述电堆单元100,并且所述电堆巡检装置70电气连接于所述电源单元61,由所述电源单元61为所述电堆巡检装置70提供工作所需的电能。所述电堆巡检装置70还被通信地连接于所述控制系统50,所述电堆巡检装置70检测的数据信息被传输至所述控制系统50,以便所述控制系统50基于所述电堆巡检装置70检测的数据信息判断所述电堆单元100的性能。
70.所述电堆巡检装置70采集电堆单元100的单体电池的电压(或电堆总电压)信号,并将其发送到所述控制器51,通过对单体电压信号的检查,来判断所述电堆单元100的工作状态,以判断所述电堆单元100的工作性能。所述电压巡检装置70通过巡检信号采集线与所述电堆单元100的单体电池进行连接,以实现电压的采集,在电压巡检中通过巡检通讯线束传输到通讯工具,最后通过通讯工具与上位机连接,直接监控或记录采集到的电堆单体电压。优选地,在本发明的该优选实施例中,所述电堆巡检装置70为燃料电池电堆巡检(cvm)。
71.所述燃料电池双堆发电检测系统进一步包括一排气组件80,所述排气组件80可导通地连接于所述电堆单元100的所述氢气出气端103,即所述电堆单元100的所述氢气出气端103通过所述排气组件80将产生的废气和水排出。所述排气组件80包括一气液分离器81和至少一排气管道82,其中所述电堆单元100的所述氢气出气端103可通过所述排气管道82将产生的水和未反应的气体回收至所述气液分离器81,再由所述气液分离器81分离和/或回收未反应氢气。
72.所述排气组件80进一步包括二排气阀83,所述排气阀83被设置于所述排气管道82
和所述气液分离器81之间,用以控制所述排气管道82的通断。
73.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
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