过减少或停止调速供气设备的运行，以减弱或停止外界空气对冷却介质的换热。可选地，进气通道上还可以设置有截断阀，通过控制截断阀停止空气从进气管道流入风冷换热器420中，从而停止风冷换热器420对冷却介质的换热。
[0033]采用上述优选的实施方式，当小电堆或大电堆在低电流下测试时，电堆产热速率较慢。一般情况下，风冷换热方式可满足电堆散热:通过控制闭水冷换热器410中的阀门，只开启风冷换热器420进行换热，即可实现电堆热平衡调节，此过程中水冷换热器410只作为电堆冷却介质的流通通道，不发挥换热作用；若风冷换热器420换热能力不够满足电堆的换热需求，则可通过控制闭开启水冷换热器410的换热功能，调节自来水流量，与风冷换热器420配合实现电堆换热。另一方面，当中、大功率电堆测试时，电堆产热速率较快，水冷、风冷功能可同时开启，也可只开启水冷功能，取决于电堆的测试状态。例如，当电堆运行于恒定条件下，电堆产热速率不变时，水冷换热器410满足电堆换热量的情况下，不需要对其进行过多调节时，则无需开启风冷功能；当电堆运行于非稳态条件下，电堆产热速率随电堆条件设定而发生变化时，需要随时进行换热量调节，即可充分发挥风冷换热器420的响应速率方面的优势。
[0034]在本实用新型的上述散热系统中，水冷换热器410也可以和风冷换热器420并联设置。在一种优选的实施方式中，至少一个水冷换热器410组成水冷换热单元40，至少一个风冷换热器420组成风冷换热单元40，水冷换热单元40和风冷换热单元40并联设置，其结构如图4所示。当上述水冷换热器410为多个和/或上述风冷换热器420为多个时，采用上述优选的散热系统，能够使各水冷换热器410相邻设置，且各风冷换热器420相邻设置，从而有利于操作人员对换热器的控制。
[0035]在上述散热系统中水冷换热器410和风冷换热器420并联设置，冷却介质经输送栗输送进入电池堆30带出热量后流经由水冷换热器410和风冷换热器420并联组合的换热单元40，经过热量交换后回流至冷却介质存储器10，完成一次循环。采用上述散热系统能够使热交换系统最大限度的适应电堆的测试需求，实现多种功率等级电堆在各种电流密度下的有效测试。
[0036]在上述水冷换热器410和风冷换热器420并联设置的散热系统中，水冷换热器410也可以连通有入水管道和出水管道，且入水管道上可以设置有截断阀；风冷换热器420上也可以设置有进气通道和出水管道，且进气通道上设置有调速供气设备。采用上述散热系统能够实现水冷换热器410和风冷换热器420中至少一个的换热功能。其中，设置于上述入水管道上的截断阀用于控制水冷换热器410的换热功能，通过控制截断阀停止自来水从入水管道流入水冷换热器410中，从而停止水冷换热器410对冷却介质的换热；设置于上述进气通道上的调速供气设备用于控制外界空气进入风冷换热器420的流速，通过减少或停止调速供气设备的运行，以减弱或停止外界空气对冷却介质的换热，优选地，上述调速供气设备为风扇。可选地，进气通道上还可以设置有截断阀，通过控制截断阀停止空气从进气管道流入风冷换热器420中，从而停止风冷换热器420对冷却介质的换热。
[0037] 在上述水冷换热器410和风冷换热器420并联设置的散热系统中，与水冷换热器410的入口连通的管道上也可以设置有截断阀；与风冷换热器420的入口连通的管道上也可以设置有截断阀。上述截断阀由于分别设置于水冷换热器410和/或风冷换热器420入口的管道上，从而能够通过控制截断阀，阻断冷却介质向与该截断阀位于同一管道上的换热器流动。
[0038] 对于水冷换热器410和风冷换热器420并联设置的散热系统，换热单元40中水冷换热器410或风冷换热器420的可根据工况不同灵活设计，功率大小可同可异。优选地，水冷换热器410的功率大于风冷换热器420的功率。在并联设置的水冷换热器410和风冷换热器420中，采用较小功率的风冷换热器420能够更为有效地实现对冷却介质换热状态的稳态微调，且降低了工序中耗电过多导致浪费的情况。
[0039]当本实用新型上述散热系统中设置有多个并联设置的水冷换热器410和风冷换热器420,且连通各水冷换热器410和各风冷换热器420的管路上设置有截断阀时，可以通过设置不同数量和功率的水冷换热器410和风冷换热器420,并通过截断阀冷却介质向控制水冷换热器410和风冷换热器420的流通，实现对冷却介质更为有效地换热。
[0040] 例如，对于50kW燃料测试平台而言，可设计为5个10kW的水冷换热器，1个5kW的风冷换热器，当电堆测试功率小于5kW时，只启动5kW的风冷换热器，当电堆测试功率为10kW?20kW时，可使用2个10kW水冷换热器，1个5kW风冷换热器作为稳态微调补充，其他情况同理；也可设计为1个10kW、2个20kW的水冷换热器，多个5kW的风冷换热器，当电堆测试功率为5kW?10kW时，可使用1个10kW水冷换热器，一个5kW风冷换热器作为稳态微调补充，当电堆测试功率40kW?50kW时，可同时使用1个10kW、2个20kW水冷换热器，多个5kW风冷换热器作为稳态微调补充，其他情况同理。
[0041] 在本实用新型的上述散热系统中，可以包括多个水冷换热器410和风冷换热器420,其中，至少一个水冷换热器410可以和至少一个风冷换热器420串联设置，且至少一个水冷换热器410可以和至少一个风冷换热器420并联设置，其结构如图5所示。采用上述散热系统，不仅能够有效地提高燃料电池测试平台的换热效率，拓展测试功率，还能够使热交换系统最大限度的适应电堆的测试需求，实现多种功率等级电堆在各种电流密度下的有效测试。
[0042]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0043] 通过将水冷换热器和风冷换热器藕合散热设计，灵活应用于燃料电池系统不同工况，实现燃料电池测试平台系统散热稳态调控。同时有利于扩大燃料电池测试平台的功率等级范围，提高系统可靠性，其中:
[0044]1、通过将水冷换热器和风冷换热器串联设置，将水冷换热器和风冷换热器的优缺点进行互补，充分利用风冷换热器的较快的响应速率和水冷换热器较大的换热容量，并根据电堆测试功率的大小灵活选用水冷换热器或风冷换热器，不仅能够有效地提高燃料电池测试平台的换热效率，还能够拓展测试功率；
[0045]2、通过将水冷换热器和风冷换热器并联设置，使热交换系统最大限度的适应电堆的测试需求，实现多种功率等级电堆在各种电流密度下的有效测试。
[0046]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种燃料电池测试平台的散热系统，其特征在于，包括依次连通设置的冷却介质存储器(10)、电池堆(30)和换热单元(40)，所述换热单元(40)的出口连通于所述冷却介质存储器(10)的入口，其中， 所述换热单元(40)包括至少一个水冷换热器(410)和至少一个风冷换热器(420)，各所述水冷换热器(410)的入口和各所述风冷换热器(420)的入口均与所述电池堆(30)的出口连通，各所述水冷换热器(410)的出口和各所述风冷换热器(420)的出口均与所述冷却介质存储器(10)的入口连通。2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述换热单元(40)包括一个所述水冷换热器(410)和一个所述风冷换热器(420)，且所述水冷换热器(410)和所述风冷换热器(420)串联设置。3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于， 所述水冷换热器(410)的出口连通于所述风冷换热器(420)的入口 ；或 所述风冷换热器(420)的出口连通于所述水冷换热器(410)的入口。4.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述水冷换热器(410)和所述风冷换热器(420)并联设置。5.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，至少一个所述水冷换热器(410)组成水冷换热单元，至少一个所述风冷换热器(420)组成风冷换热单元，所述水冷换热单元和所述风冷换热单元并联设置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的散热系统，其特征在于，所述水冷换热器(410)连通有入水管道和出水管道，所述入水管道上设置有截断阀。7.根据权利要求1至5中任一项所述的散热系统，其特征在于，所述风冷换热器(420)上设置有进气通道和排气通道，所述进气通道上设置有调速供气设备。8.根据权利要求4或5所述的散热系统，其特征在于，所述水冷换热器(410)的入口上设置有截断阀。9.根据权利要求4或5所述的散热系统，其特征在于，所述风冷换热器(420)的入口上设置有截断阀。10.根据权利要求4或5所述的散热系统，其特征在于，所述水冷换热器(410)的功率大于所述风冷换热器(420)的功率。
【专利摘要】本实用新型提供了一种燃料电池测试平台的散热系统，该散热系统包括依次连通设置的冷却介质存储器、电池堆和换热单元，换热单元的出口连通于冷却介质存储器的入口，其中，换热单元包括至少一个水冷换热器和至少一个风冷换热器，各水冷换热器的入口和各风冷换热器的入口均与电池堆的出口连通，各水冷换热器的出口和各风冷换热器的出口均与冷却介质存储器的入口连通。由于该换热单元包括至少一个水冷换热器和至少一个风冷换热器，从而能够通过水冷换热器和风冷换热器藕合散热设计，灵活应用于燃料电池系统不同工况，实现燃料电池测试平台系统散热稳态调控。同时有利于扩大燃料电池测试平台的功率等级范围，提高系统可靠性。
【IPC分类】G01R1/02
【公开号】CN205091359
【申请号】CN201520846037
【发明人】宋亚婷, 汤浩, 杨海玉, 刘志伟, 胡杨月
【申请人】中国东方电气集团有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月28日