一种燃料电池氢气系统的测试平台的制作方法

文档序号:13218335阅读:374来源:国知局
技术领域本发明涉及电池测试平台领域,具体地说,特别涉及到一种燃料电池氢气系统的测试平台。

背景技术:
电池运行参数如温度、压力等都会对电池的性能和效率产生显著影响。因此,在电池研发过程中,借助合理的试验方法对电池系统及关键部件进行性能测试,可以获取各种影响因素与电池性能相互关系的高精度数据,为相关的研究和设计提供有力的依据,进而有效地缩短研发周期和降低研发成本。在对电池系统的各方面测试中,对其氢气系统的测试尤为关键,现有技术中缺乏一种燃料电池氢气系统的测试平台,能够模拟燃料电池系统运行时氢气系统状态,从而测试氢气系统各零部件的性能、寿命是否达到设计要求及燃料电池系统要求。

技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术中的不足,提供一种燃料电池氢气系统的测试平台,以解决上述问题。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种燃料电池氢气系统的测试平台,包括一实时控制系统,所述实时控制系统与氢气测试系统连接,其用于在上位机测试软件的控制下实现对氢气测试系统的测试控制;一氢气系统测试台,所述氢气系统测试台包括氢气回流模块、氢气温控模块、电堆模拟模块和氢气尾排模块,用于对氢气系统实现上述模块的检测。进一步的,所述氢气回流模块用于测试回流零部件和回流功能对氢气系统的作用,其包括回流管路、回流器、回流电磁阀、回流路压力传感器和回流路流量传感器;所述回流管路通过回流器与进气主路连接,在回流管路上安装有回流电磁阀,所述回流电磁阀的一端与回流器连接,回流电磁阀的另一端与电堆模拟模块连接,在所述回流管路上还安装有用于反馈回流参数的回流管路流量传感器和回流管路压力传感器。进一步的,所述氢气温控模块用于测试氢气系统在正常运行时的温度状态,其包括水箱、加热装置、水泵、热交换器和温度传感器;所述水箱、水泵和热交换器通过温控管路连接,在水箱内设有热介质和加热装置,所述热交换器安装于水箱的出水口处,经加热装置加热后的热介质通过温控管路流至热交换器的一端,用于加热流经热交换器另一端的氢气;在所述温控管路上还安装有温控管路温度传感器,用于实时反馈温度。进一步的,所述电堆模拟模块用于模拟燃料电池的流体状态,其包括气体缓冲罐、流量控制阀组、缓冲罐压力传感器和缓冲罐温度传感器;所述气体缓冲罐分别与氢气回流模块和氢气温控模块连接,在气体缓冲罐上安装有用于气体流量控制的流量控制阀组、以及用于反馈压力和温度的缓冲罐压力传感器和缓冲罐温度传感器。进一步的,所述氢气尾排模块用于模拟燃料电池的尾气排放,其包括尾排电磁阀、风机、空气流量传感器和氢气稀释器;所述风机和氢气稀释器通过排放管路连接,且与所述电堆模拟模块的尾气排放口连接,在排放管路上安装有用于控制排放管路打开/关闭的尾排电磁阀、以及用于反馈流量和压力的空气流量传感器和空气压力传感器。进一步的,所述氢气系统测试台具有氢气进气模块,用于向氢气系统测试台内输入氢气,其包括交汇于进气主路的第一管路和第二管路,在进气主路上设有前端高压压力传感器、高压电磁阀、高压泄压阀、氢气流量传感器、后端高压压力传感器、减压比例阀、低压压力传感器和测试台氢气入口电磁阀。进一步的,所述所述氢气系统测试台具有氢气安全模块,所述氢气安全模块包括氢气浓度传感器和声光报警器,其用于检测氢气是否泄露。与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明能够模拟燃料电池系统运行时氢气系统状态,从而测试氢气系统各零部件的性能、寿命是否达到设计要求及燃料电池系统要求。附图说明图1为本发明所述的燃料电池氢气系统的测试平台的结构框图。图2为本发明所述的燃料电池氢气系统的测试平台的示意图。图中标号说明:1、第一管路;2、第二管路;3、前端高压压力传感器;4、高压电磁阀;5、高压泄压阀;6、氢气流量传感器;7、后端高压压力传感器;8、减压比例阀;9、低压压力传感器;10、回流器;11、热交换器;12、气体缓冲罐;13、缓冲罐压力传感器;14、缓冲罐温度传感器;15、流量控制阀组;16、尾排电磁阀;17、氢气稀释器;18、空气压力传感器;19空气流量传感器;20、风机;21回流电磁阀;22、回流路流量传感器;23、回流路压力传感器;24、水箱;25、水泵;26、温控管路温度传感器;27、测试台氢气入口电磁阀。具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。参见图1,本发明所述的一种燃料电池氢气系统的测试平台,包括一实时控制系统,所述实时控制系统与氢气测试系统连接,其用于在上位机测试软件的控制下实现对氢气测试系统的测试控制;一氢气系统测试台,所述氢气系统测试台包括氢气回流模块、氢气温控模块、电堆模拟模块和氢气尾排模块,用于对氢气系统实现上述模块的检测。参见图2,所述氢气回流模块用于测试回流零部件和回流功能对氢气系统的作用,其包括回流管路、回流器10、回流电磁阀21、回流路压力传感器23和回流路流量传感器22;所述回流管路通过回流器10与进气主路连接,在回流管路上安装有回流电磁阀,所述回流电磁阀的一端与回流器10连接,回流电磁阀的另一端与电堆模拟模块连接,在所述回流管路上还安装有用于反馈回流参数的回流管路流量传感器和回流管路压力传感器。所述氢气温控模块用于测试氢气系统在正常运行时的温度状态,其包括水箱、加热装置、水泵、热交换器和温度传感器;所述水箱24、水泵25和热交换器11通过温控管路连接,在水箱24内设有热介质和加热装置,所述热交换器11安装于水箱24的出水口处,经加热装置加热后的热介质通过温控管路流至热交换器11的一端,用于加热流经热交换器11另一端的氢气;在所述温控管路上还安装有温控管路温度传感器26,用于实时反馈温度。所述电堆模拟模块用于模拟燃料电池的流体状态,其包括气体缓冲罐12、流量控制阀组15、缓冲罐压力传感器13和缓冲罐温度传感器14;所述气体缓冲罐12分别与氢气回流模块和氢气温控模块连接,在气体缓冲罐12上安装有用于气体流量控制的流量控制阀组15、以及用于反馈压力和温度的缓冲罐压力传感器13和缓冲罐温度传感器14。电堆模拟模块的功能是模拟燃料电池的流体状态,得到接近实际的测试结果。气体缓冲罐模拟电堆容积;在气体缓冲罐上安装压力温度传感器测量试验过程中气体状态;所述的流量控制阀组在气体缓冲罐后端,通过打开电磁阀的个数控制氢气消耗量。所述氢气尾排模块用于模拟燃料电池的尾气排放,其包括尾排电磁阀16、风机、空气流量传感器和氢气稀释器17;所述风机20和氢气稀释器17通过排放管路连接,且与所述电堆模拟模块的尾气排放口连接,在排放管路上安装有用于控制排放管路打开/关闭的尾排电磁阀16、以及用于反馈流量和压力的空气流量传感器19和空气压力传感器18。尾排电磁阀通过实时控制系统控制通断,后端与氢气稀释器相连;风机提供一定量的空气模拟燃料电池系统的空气尾排;空气进入氢气稀释器对尾排氢气稀释并一起排出。所述氢气系统测试台具有氢气进气模块,用于向氢气系统测试台内输入氢气,其包括交汇于进气主路的第一管路1和第二管路2,在进气主路上设有前端高压压力传感器3、高压电磁阀4、高压泄压阀5、氢气流量传感器6、后端高压压力传感器7、减压比例阀8、低压压力传感器9和测试台氢气入口电磁阀27。所述所述氢气系统测试台具有氢气安全模块,所述氢气安全模块包括氢气浓度传感器和声光报警器,其用于检测氢气是否泄露。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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