一种燃料电堆测试平台的制作方法

1.本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电堆测试平台。


背景技术：

2.燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同，其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成，不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量，而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件，因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器，电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应，原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电，总的来说，燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制，燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%，安装地点灵活；负荷响应快，运行质量高；燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。
3.本专利燃料电堆测试平台旨在为燃料电池电堆提供一个稳定高效测试的平台，用于测试燃料电池电堆功能、性能、稳定性和耐久性等。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种燃料电堆测试平台，其通过设置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种燃料电堆测试平台，包括测试平台，所述测试平台的背面设置有管道柜，所述管道柜的左侧设置有低压电器柜，所述测试平台的底部设置有高压电器柜，所述测试平台的底部设置有工控机箱，所述测试平台的底部设置有电子负载及备用电源箱，所述管道柜的正面设置有入堆组件，所述管道柜的正面设置有出堆组件，所述管道柜的顶部设置有进气系统，所述管道柜的顶部设置有排气系统。
7.优选地，所述入堆组件包括空气入堆口、冷却水入堆口和氢气入堆口，所述管道柜的正面设置有空气入堆口，所述管道柜的正面设置有冷却水入堆口，所述管道柜的正面设置有氢气入堆口。
8.优选地，所述出堆组件包括空气出堆口、冷却水出堆口和氢气出堆口，所述管道柜的正面设置有空气出堆口，所述管道柜的正面设置有冷却水出堆口，所述管道柜的正面设置有氢气出堆口。
9.优选地，所述进气系统包括氢气入口、空气入口和氮气入口，所述管道柜的顶部设置有氢气入口，所述管道柜的顶部设置有空气入口，所述管道柜的顶部设置有氮气入口。
10.优选地，所述排气系统包括氢气排出口和空气排出口，所述管道柜的顶部设置有氢气排出口，所述管道柜的顶部设置有空气排出口。
11.优选地，所述管道柜的顶部设置有冷却水入口，所述管道柜的顶部设置有冷却水
出口。
12.优选地，所述工控机箱位于电子负载及备用电源箱的前侧，所述冷却水入口和冷却水出口与氢气排出口位于同一横向水平线上。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.1、通过设置测试平台系统所有零部件，实现多重安全策略，使得该测试平台具备氢气泄漏报警功能，高精度数据采集与控制，具备自动和手动两种运行模式和氢气侧氮气自动吹扫功能，同时自动模式可实现24 小时无人值守；
15.2、通过设置质量流量调节阀，连接上位机，实时检测数据，并根据系统需求实现质量流量的控制调节，并实现实时检测质量流量；设置的减压阀，将平台进氢压力再次进行降压到3～20bar范围内；设置的电磁阀，可以实现供给与停止；设置的电动调节阀，可以根据系统需求实现自动调节；设置的调压针阀，可以实现对氢气压力进行调节；设置的排氢电磁阀，可以实现对供氢系统中氢气的排放，连接上位机，实现自动化控制；设置的比例阀，可以根据系统需求实现自动调节管道压力。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台的结构示意图；
17.图2为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台右视图；
18.图3为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台左视图；
19.图4为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台后视图；
20.图5为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台俯视图；
21.图6为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台外观图；
22.图7为本实用新型提出的一种燃料电堆测试平台测试流程图。
23.图中：1测试平台、2管道柜、3低压电器柜、4高压电器柜、5工控机箱、6电子负载及备用电源箱、7入堆组件、701空气入堆口、702冷却水入堆口、703氢气入堆口、8出堆组件、801空气出堆口、802冷却水出堆口、803氢气出堆口、9进气系统、901氢气入口、902空气入口、903氮气入口、10排气系统、1001氢气排出口、1002空气排出口、11冷却水入口、12冷却水出口。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.参照图1-7，一种燃料电堆测试平台，包括测试平台1，测试平台1的背面设置有管道柜2，管道柜2的左侧设置有低压电器柜3，测试平台1的底部设置有高压电器柜4，测试平台1的底部设置有工控机箱5，测试平台1的底部设置有电子负载及备用电源箱6，管道柜2的正面设置有入堆组件7，管道柜2的正面设置有出堆组件8，管道柜2的顶部设置有进气系统9，管道柜2的顶部设置有排气系统10。
26.在图1中，在安装中，入堆组件7由空气入堆口701、冷却水入堆口702和氢气入堆口703三个部件组成，在管道柜2的正面设置空气入堆口701，在管道柜2的正面设置冷却水入
堆口702，在管道柜2的正面设置氢气入堆口703。
27.在图1中，在安装中，出堆组件8由空气出堆口801、冷却水出堆口802和氢气出堆口803三个部件组成，在管道柜2的正面设置空气出堆口801，在管道柜2的正面设置冷却水出堆口802，在管道柜2的正面设置氢气出堆口803，便于空气、冷却水和氢气进入到管道柜2中。
28.在图5中，在安装中，进气系统9由氢气入口901、空气入口902和氮气入口903三个部件组成，在管道柜2的顶部设置氢气入口901，在管道柜2的顶部设置空气入口902，在管道柜2的顶部设置氮气入口903，便于氢气、空气和氮气进入到管道柜2中。
29.在图1和图5中，在安装中，排气系统10由氢气排出口1001和空气排出口1002两个部件组成，在管道柜2的顶部设置氢气排出口1001，在管道柜2的顶部设置空气排出口1002，便于氢气和空气的排出。
30.在图1和图5中，在安装中，在管道柜2的顶部设置冷却水入口11，在管道柜2的顶部设置冷却水出口12，便于冷却水的进入和排出。
31.在图5和图6中，在安装中，工控机箱5位于电子负载及备用电源箱6的前侧，冷却水入口11和冷却水出口12与氢气排出口1001位于同一横向水平线上，使得整体结构更加合理。
32.在图6中，燃料电堆测试平台主要由控制系统、供气系统（空气供给、氢气供给、氮气供给）、水热管理系统、单电池电压巡检系统及电子负载等部件组成，其中，控制系统由上位机、下位机以及安全控制系统组成，单电池电压巡检系统cvm 控制器采用低电荷、低电容、双电源多路复用开关，差分输入巡检方式进行单体电压检测，电子负载采用高精度直接消耗式负载，具有恒压、横流、恒功率、恒电阻模式，冷却系统由水泵、流量计、热交换器、快速升温模块、温度传感器、压力传感器以及电子调压阀组成，氢气供应系统由球阀、压力表、压力传感器、质量流量调节阀、电磁阀、加湿器、调压阀、温度传感器以及管路等组成，空气供应系统由球阀、压力表、过滤器、压力传感器、减压阀、质量流量调节阀、电磁阀、加湿器、调压阀、温度传感器以及管路组成。
33.现对本实用新型的操作原理做如下描述：
34.将燃料电堆接入平台后，连接测试导线，氢气通过氢气入气口后经过球阀、压力表、压力传感器、质量流量调节阀、电磁阀、加湿器、调压阀、温度传感器后进入电堆反应后通过氢气排出口排出，空气通过空气入气口后经过球阀、压力表、过滤器、压力传感器、减压阀、质量流量调节阀、电磁阀、加湿器、调压阀、温度传感器进入电堆反应后通过空气排出口排出，去离子冷却水经过水泵、流量计、热交换器、快速升温模块后进入电堆冷却后经过重新回到水箱再重新循环，热量经过热交换器时由冷却水带走，测试平台在工作过程中，实时检测各部件的性能，通过各个电磁阀、调压阀以及流量控制器可以对电堆进行各种工况下的测试，试验数据通过各类传感器实时传送到工控机中储存记录，该测试平台可对电堆进行u-i极化曲线测试、电堆稳定性能测试、电堆效率测试、过载特性测试、极限性能测试、压力性能特性测试、压力差特性测试、气体计量比性能特性测试、冷却压力性能特性测试、冷却温度性能特性测试、冷却进出口温差性能特性测试等，功能强大。
35.在使用中，通过设置测试平台系统所有零部件，实现多重安全策略，使得该测试平台具备氢气泄漏报警功能，高精度数据采集与控制，具备自动和手动两种运行模式和氢气
侧氮气自动吹扫功能，同时自动模式可 实现24 小时无人值守，通过设置质量流量调节阀，连接上位机，实时检测数据，并根据系统需求实现质量流量的控制调节，并实现实时检测质量流量；设置的减压阀，将平台进氢压力再次进行降压到3～20bar范围内；设置的电磁阀，可以实现供给与停止；设置的电动调节阀，可以根据系统需求实现自动调节；设置的调压针阀，可以实现对氢气压力进行调节；设置的排氢电磁阀，可以实现对供氢系统中氢气的排放，连接上位机，实现自动化控制；设置的比例阀，可以根据系统需求实现自动调节管道压力。
36.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。