一种空气模拟装置、氢气模拟装置和电堆特性测试装置的制作方法

本发明涉及电堆测试，尤其涉及一种空气模拟装置、氢气模拟装置和电堆特性测试装置。

背景技术：

1、燃料电池系统设计初期，需要在台架上搭建物理系统对燃料电池系统进行测试标定。通常情况下需要搭建空气路子系统和氢气路子系统。针对每个子系统关键部件，都需要在台架上完成初步标定，若每个子系统都采用电堆，成本较高，并有可能在高空压机转速下导致电堆压力过高，同时存在控制逻辑不当损坏电堆的风险，导致成本较高。

2、因此，需要一种空气模拟装置、氢气模拟装置和电堆特性测试装置来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空气模拟装置、氢气模拟装置和电堆特性测试装置，能够降低燃料电池系统进行测试标定的成本。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种空气模拟装置，包括：

4、第一电堆模拟组件；

5、空气子系统台架，包括空压机和加湿器，所述空压机与所述加湿器的入口连通，所述加湿器的第一循环口与所述第一电堆模拟组件的入口连通，所述第一电堆模拟组件的出口与所述加湿器的第二循环口连通；

6、气体能够通过所述空压机进入到所述加湿器中，并在所述加湿器与所述第一电堆模拟组件之间循环，所述第一电堆模拟组件能够打开使得部分气体逸出，并且所述第一电堆模拟组件的开度可调。

7、进一步地，所述空气子系统台架还包括第一排放管路，所述第一排放管路与所述加湿器的出口连通，，所述第一排放管路上设置有第一开关阀。

8、进一步地，所述第一开关阀为第一背压截止阀。

9、进一步地，所述第一电堆模拟组件包括第一三通调节阀和第一流量计，所述第一三通调节阀的第一口与所述加湿器的第一循环口连通，所述第一三通调节阀的第二口通过所述第一流量计与所述加湿器的第二循环口连通，所述第一三通调节阀的第三口与大气连通。

10、进一步地，所述加湿器的第一循环口处设置有第一气压计，所述加湿器的第二循环口处设置有第二气压计。

11、进一步地，所述空压机与所述加湿器之间串联设置有中冷器。

12、一种氢气模拟装置，包括：

13、第二电堆模拟组件；

14、氢气子系统台架，包括阀组件、循环泵和气液分离器，所述阀组件分别与所述第二电堆模拟组件的入口以及所述循环泵的出口连通，所述阀组件的开度能够调节，所述第二电堆模拟组件与所述气液分离器连通，所述气液分离器与所述循环泵的入口连通；

15、气体能够通过所述阀组件进入到所述第二电堆模拟组件，并在所述第二电堆模拟组件、所述气液分离器以及所述循环泵之间循环，所述第二电堆模拟组件能够打开使得部分气体逸出，并且所述第二电堆模拟组件的开度可调。

16、进一步地，所述阀组件包括依次连通的开关阀、比例阀和背压阀，所述背压阀分别与所述第二电堆模拟组件的入口以及所述循环泵的出口连通。

17、进一步地，所述第二电堆模拟组件包括第二三通调节阀和第二流量计，所述第二三通调节阀的第一口与所述循环泵的出口连通，所述第二三通调节阀的第二口通过所述第二流量计与所述气液分离器连通，所述第二三通调节阀的第三口与大气连通。

18、进一步地，所述氢气子系统台架还包括第二排放管路，所述第二排放管路与所述气液分离器连通，，所述第二排放管路上设置有第二开关阀。

19、进一步地，所述第二电堆模拟组件的入口处设置有第三气压计，所述第二电堆模拟组件的出口处设置有第四气压计。

20、一种电堆特性测试装置，包括如上所述的空气模拟装置以及如上所述的氢气模拟装置。

21、本发明的有益效果：

22、1、本发明在测试时能够代替电堆，避免测试过程中因设计缺陷等问题对电堆造成的损害，在完成测试标定的同时，无需担心对电堆的损坏，能够降低燃料电池系统进行测试标定的成本，更易于操作和使用。

23、2、本发明能够适用于燃料电池氢气子系统和空气子系统的单独测试，适用性强。

技术特征：

1.一种空气模拟装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种空气模拟装置，其特征在于，所述空气子系统台架(1)还包括第一排放管路(14)，所述第一排放管路(14)与所述加湿器(12)的出口连通，所述第一排放管路(14)上设置有第一开关阀。

3.根据权利要求2所述的一种空气模拟装置，其特征在于，所述第一开关阀为第一背压截止阀(141)。

4.根据权利要求1所述的一种空气模拟装置，其特征在于，所述第一电堆模拟组件(3)包括第一三通调节阀(31)和第一流量计(32)，所述第一三通调节阀(31)的第一口与所述加湿器(12)的第一循环口连通，所述第一三通调节阀(31)的第二口通过所述第一流量计(32)与所述加湿器(12)的第二循环口连通，所述第一三通调节阀(31)的第三口与大气连通。

5.根据权利要求1所述的一种空气模拟装置，其特征在于，所述加湿器(12)的第一循环口处设置有第一气压计(15)，所述加湿器(12)的第二循环口处设置有第二气压计(16)。

6.根据权利要求1所述的一种空气模拟装置，其特征在于，所述空压机(11)与所述加湿器(12)之间串联设置有中冷器(13)。

7.一种氢气模拟装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种氢气模拟装置，其特征在于，所述阀组件包括依次连通的开关阀(21)、比例阀(22)和背压阀(23)，所述背压阀(23)分别与所述第二电堆模拟组件(4)的入口以及所述循环泵(24)的出口连通。

9.根据权利要求7所述的一种氢气模拟装置，其特征在于，所述第二电堆模拟组件(4)包括第二三通调节阀(41)和第二流量计(42)，所述第二三通调节阀(41)的第一口与所述循环泵(24)的出口连通，所述第二三通调节阀(41)的第二口通过所述第二流量计(42)与所述气液分离器(26)连通，所述第二三通调节阀(41)的第三口与大气连通。

10.根据权利要求7所述的一种氢气模拟装置，其特征在于，所述氢气子系统台架(2)还包括第二排放管路(25)，所述第二排放管路(25)与所述气液分离器(26)连通，所述第二排放管路(25)上设置有第二开关阀。

11.根据权利要求7所述的一种氢气模拟装置，其特征在于，所述第二电堆模拟组件(4)的入口处设置有第三气压计(27)，所述第二电堆模拟组件(4)的出口处设置有第四气压计(28)。

12.一种电堆特性测试装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的空气模拟装置以及如权利要求7-11任一项所述的氢气模拟装置。

技术总结
本发明涉及电堆测试技术领域，尤其涉及一种空气模拟装置、氢气模拟装置和电堆特性测试装置，其包括第一电堆模拟组件；空气子系统台架，包括空压机和加湿器，所述空压机与所述加湿器的入口连通，所述加湿器的第一循环口与所述第一电堆模拟组件的入口连通，所述第一电堆模拟组件的出口与所述加湿器的第二循环口连通；第二电堆模拟组件；氢气子系统台架，包括阀组件、循环泵和气液分离器，所述阀组件分别与所述第二电堆模拟组件的入口以及所述循环泵的出口连通，所述第二电堆模拟组件与所述气液分离器连通，所述气液分离器与所述循环泵的入口连通。本发明能够降低燃料电池系统进行测试标定的成本，更易于操作和使用。

技术研发人员：孙远志,王苁,黄浩,邬智宇,张晨迪
受保护的技术使用者：常州永安行氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15