一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置的制作方法

本发明属于氢气循环泵测试技术领域，尤其是涉及一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置。

背景技术：

燃料电池是一种高效、高能量密度、无污染的新型能源，然而在燃料电池的水管理一直是困扰燃料电池商业化的问题。燃料电池内部通过电化学反应生成的水必须能够合理的排除才能够不影响内部的物质传输。通常用尾气排氢的方式将反应生成的水带走，但是这种方法需要合理控制排氢的速率同时又浪费了原料，采用氢气循环泵的方式将排出的氢气进行回收，进行水气分离重新进入到燃料电池电堆的入口，能够极大的提高氢气的利用率。然而氢气循环泵的选择又尤为重要，包括其气水二项流的分离，氢气利用率的效率、压力、能耗、流量等多种性能的指标，在燃料电池系统的匹配过程中直接影响车上的运行性能和寿命。而传统的方法是直接进行选择，没有针对不同的燃料电池发动机进行匹配，很不利于燃料电池系统的发展。该装置能够很好的对氢气循环泵的性能进行测试，测试结果可以直接应用于不同等级的燃料电池系统的匹配，节约了资源，提高效率，同时也能够规范化燃料电池辅助系统的发展。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置，解决了在燃料电池系统的匹配过程中，传统的方法是直接进行选择，没有针对不同的燃料电池发动机进行匹配，很不利于燃料电池系统的发展的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置，包括主管路、第一支管路及第二支管路；

所述主管路由进气端至排放端依次设有气压表、流量计、压力释放阀及第一电磁阀，所述气压表、流量计、压力释放阀及第一电磁阀通过管道依次连通；

所述第一支管路包括第二流量计及第一单向阀，所述第二流量计通过所述第一单向阀与设置在所述流量计与压力释放阀之间的管道连通，所述第二支管路与所述压力释放阀与第一电磁阀之间的管道连通，所述第二流量计与所述第二支管路之间能够安装氢气循环泵；

所述第一单向阀的流通方向为由所述第二流量计到所述第一单向阀。

进一步的，所述第二支管路上设有加湿器，所述加湿器一端能够连接氢气循环泵，所述加湿器另一端与所述压力释放阀与第一电磁阀之间的管道连通。

进一步的，所述第二支管路上设有温度计，所述温度计位于所述加湿器与所述压力释放阀与第一电磁阀之间连通的管道上。

进一步的，所述温度计与设置在所述压力释放阀与第一电磁阀之间连通的管道上设有第二单向阀，所述第二单向阀流通方向与第一单向阀流通方向相同。

进一步的，所述气压表与进气端的管路上设有第二电磁阀。

进一步的，所述第一电磁阀及第二电磁阀均为直动式电磁阀。

进一步的，所述第一电磁阀通过尾气处理管道排放气体。

相对于现有技术，本发明所述的一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置具有以下优势：

本发明所述的一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置，首先，并没有针对氢气循环泵的测评装置，该装置能够很好的填补了国内在该方向上的空白；其次，该测试装置能够对氢气循环泵进行预评估，提高燃料电池的效率；

本装置通过模拟在燃料电池系统的运行工况下对氢气循环泵的始用需求，通过模拟测量氢气循环泵在该工况条件下的性能输出，能够对氢气循环泵进行很好的评价，保证在燃料电池系统的运行中的高效、可靠性；

在燃料电池系统进行集成前，能够选择合适性能的氢气循环泵进行匹配，对其性质进行评价，能够极大的减少资本，节约资源；

本装置能够有效的对氢气循环泵在燃料电池系统上的运行工况进行模拟和数据监控，能够输出在不同工况下的氢气循环泵的性能特征曲线，反映其性能。本装置具备良好的实时性，并且测试数据可靠，能够提供反映氢气循环泵性能的数据，为燃料电池系统做匹配应用有很好的数据支持；

本装置能够模拟实际运行中氢气循环泵的变载和相应工况，测量氢气循环泵的温升特性，测试氢气循环泵的性能。该设备可实现寿命耐久工况、自动循环工况、极限工况、变载荷工况、起停模拟控制工况的测试，质检员可根据客户可调整工况内容，设计灵活，使用方便。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置示意图。

附图标记说明：

1-电磁阀；2-气压表；3-第一流量计；4-第二流量计；5-氢气循环泵；6-加湿器；7-温度计；8-压力释放阀；9-电流阀；10-第一单向阀；11-第二单向阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种燃料电池系统用氢气循环泵测试装置，如图1所示，包括主管路、第一支管路及第二支管路；

主管路由进气端至排放端依次设有气压表2、流量计3、压力释放阀8及第一电磁阀9，气压表2、流量计3、压力释放阀8及第一电磁阀9通过管道依次连通；

第一支管路包括第二流量计4及第一单向阀10，第二流量计4通过第一单向阀10与设置在流量计3与压力释放阀8之间的管道连通，第二支管路与压力释放阀8与第一电磁阀9之间的管道连通，第二流量计4与第二支管路之间能够安装氢气循环泵5；第一单向阀10的流通方向为由第二流量计4到第一单向阀10，实施过程中，氢气循环泵一端与第二流量计4连接，氢气循环泵另一端与第二支管路连接，氢气循环泵与第二流量计4、第二支管路连接的连接方式为现有连接方式。

第二支管路上设有加湿器6，加湿器6一端能够连接氢气循环泵5，加湿器6另一端与压力释放阀8与第一电磁阀9之间的管道连通，加湿器6能够有效对氢气进行加湿处理，进而能够模拟不同环境下的湿度。

第二支管路上设有温度计7，温度计7位于加湿器6与压力释放阀8与第一电磁阀9之间连通的管道上。

温度计7与设置在压力释放阀8与第一电磁阀9之间连通的管道上设有第二单向阀11，第二单向阀11流通方向与第一单向阀流通方向相同，气压表2通过管道与第二电磁阀1连通，本实施例中，第一电磁阀9及第二电磁阀1均为直动式电磁阀，第一电磁阀9通过尾气处理管道排放气体，本实施例中，氢气源为氢气瓶，氢气瓶通过管路与第二电磁阀1连接。

通过气压表2、第一流量计3、第二流量计4、氢气循环泵5、加湿器6、温度计7使测试结果能够准确清晰的反应出来，本实施例中选用氢气进行模拟测试，避免了氢气进入到实验室内的风险。

本装置能够有效的对氢气循环泵在燃料电池系统上的运行工况进行模拟和数据监控，能够输出在不同工况下的氢气循环泵的性能特征曲线，反映其性能。本装置具备良好的实时性，并且测试数据可靠，能够提供反映氢气循环泵性能的数据，为燃料电池系统做匹配应用有很好的数据支持。

本实施例中，气压表2的精度为±0.2％fs，气压表2的量程为0-300kpa；第一流量计3、第二流量计4的精度为±1％fs，第一流量计3、第二流量计4的满量程为500nm3/h；加湿器6的精度为±0.2％fs；温度计7的精度为±0.2℃温度计7的量程为-40-200℃。

本实例的工作方式

当氢气由第二电磁阀1进来时，通过第一流量计3记录进入氢气流量，通过调节压力释放阀8调节进入氢气循环泵5氢气压力，通过加湿器6模拟进入氢气循环泵5中气体湿度，经过调节后的氢气进入氢气循环泵5后，通过第二流量计4记录流出的氢气流量，计算效率。同时通过调节第一电磁阀9，模拟实际氢气排放。

燃料电池用氢气循环泵性能测试：

1首先将氢气循环泵与测试装置进行连接，本实施例中，氢气循环泵的精度为±0.2％fs，通电连接气压表2、流量计3和流量计3，本实施例中，氢气源为氢气瓶，氢气瓶通过管路与第二电磁阀1连接，将流量计3与测试电脑进行连接；

2设置氢气瓶的进气量以及气流压力；

3开始试验，测试电脑自动储存试验过程中的流量计3的测试数据，并且最后存储为excel的格式；

4记录实验过程中气压表2、流量计3的数据；

5实验结束。

该装置可以模拟实际运行中的变载和相应工况，测量氢气循环泵的温升特性，测试氢气循环泵的性能。该设备可实现寿命耐久工况、自动循环工况、极限工况、变载荷工况、起停模拟控制工况的测试，质检员可根据客户可调整工况内容，设计灵活，使用方便。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。