质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置及方法

1.本发明涉及质子交换膜燃料电池耐久性测试领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置及方法。


背景技术：

2.质子交换膜燃料电池的工作环境温度一般为-40～90℃，在此温度区间内电堆中各部件及结构需满足长期运行的稳定性和可靠性。对于燃料电池新材料及部件开发，如开发新型密封材料、膜电极结构、复合双极板材料、金属双极板涂层等，若采用非原位/离位的实验方法，则很难真实评估其在实际工作温度及温度交变循环工况下的耐久性和稳定性。因此需要一种原位实验装置，能够模拟质子交换膜燃料电池实际工作温度，且能够快速切换高、低温环境，进而高效地评估燃料电池电堆及堆内各部件的寿命和耐久性。
3.现有技术中，中国专利cn217277990u提供了一种燃料电池材料高低温循环寿命检测系统，通过设置冷循环网管和热循环网管来对被测燃料电池进行高低温切换，这种外部加热/制冷的方式会有热量损失，而且温度传递到燃料电池内部会有延迟，当有多节电池时想要内部均达到-30℃以下的温度也比较困难。中国专利cn114006012a提供了一种燃料电池双极板高低温冲刷测试系统，由于高/低温液体会存在互混的情况，当需要进行十万次甚至更多次高低温循环测试时，此装置想要长时间维持理想的超低温(如-35℃)会比较困难，而且长时间的开启环境仓会造成实验室能耗过大，经济性不理想。
4.中国专利cn113237823a公开了一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统，单片电池或者电堆作为待测试件，低温循环冲击结构、高温循环冲击结构分别设置工作通道和自循环通道，自循环通道能够缓解热源和冷源内部驱动泵的工作压力，避免出现憋压的情况，从而保障冷热快速切换的有效进行。在进行冷热冲击测试时，需要将高温液体和低温液体交变循环通入待测试件中，但是，多次冷热冲击后，高温冲击残余在待测试件以及电池水腔进/出口管路中的高温液体会混入冷源，导致冷源升温，低温冲击残余在待测试件以及电池水腔进/出口管路中的低温液体会混入热源，导致热源降温，从而无法长时间进行冷热冲击测试，或者需要额外设计装置来维持冷源和热源的温度稳定。
5.综上，需要开发一款稳定可靠、温度范围广、温控精准且能够快速切换燃料电池内部环境高低温的循环冲击原位实验装置。


技术实现要素：

6.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置及方法。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
8.一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置，热源模块、冷源模块和过渡模块，所述热源模块通过热源管道与待测试件连通形成高温冲击回路，所述冷源模块通过冷源管道与待测试件连通形成低温冲击回路，所述过渡模块通过过渡管道与待测试件连
通，所述热源管道、冷源管道和过渡管道上设有多个单向阀，所述热源管道分为热源进液管和热源回液管，所述热源进液管上设置有热源泵，所述热源回液管上设置有热源电磁阀，所述冷源管道分为冷源进液管和冷源回液管，所述冷源回液管上设置有冷源泵，所述冷源回液管上设置有冷源电磁阀。
9.过渡装置的第一种设计方案为：
10.所述过渡装置为氮气源模块，所述热源泵和冷源泵采用磁驱齿轮泵，所述过渡管道分为第一吹扫通道和第二吹扫通道，所述氮气源模块通过第一吹扫通道依次连通待测试件和热源模块，所述第二吹扫通道依次连通待测试件和冷源模块。
11.进一步地，所述第一吹扫通道包括第一进气管和热源回液管，在热源泵与待测试件之间设有第一连接点，所述第一进气管的两端分别连接氮气源模块和第一连接点，所述第二吹扫通道包括第二进气管和冷源回液管，在冷源泵与待测试件之间设有第二连接点，所述第二进气管的两端分别连接氮气源模块和第二连接点，所述第一进气管和第二进气管上分别设置有第一进气电磁阀和第二进气电磁阀。
12.进一步地，所述氮气源模块包括氮气源和调压阀。
13.过渡装置的第二种设计方案为：
14.所述过渡装置为辅助冷源模块，所述过渡模块通过过渡管道与待测试件连通形成过渡回路，所述过渡管道分为过渡进液管和过渡回液管，所述过渡进液管上设有过渡泵，所述过渡泵采用磁驱齿轮泵，所述热源泵和冷源泵采用水泵。
15.进一步地，在热源泵与待测试件之间设有第三连接点，所述过渡进液管的两端分别连接辅助冷源模块和第三连接点，在热源电磁阀与热源模块之间设有第四连接点，所述过渡回液管的两端分别连接辅助冷源模块和第四连接点，所述过渡回液管上设置有过渡回液电磁阀。
16.进一步地，还包括热源支管和冷源支管，在热源泵与第三连接点之间设有第五连接点，在热源模块与第四连接点之间设有第六连接点，所述热源支管的两端分别连接第五连接点和第六连接点并形成包含热源模块和热源泵的热源自循环回路，所述热源支管上设置有热源自循环电磁阀，在冷源泵与待测试件之间设有第七连接点，在冷源电磁阀与冷源模块之间设有第八连接点，所述冷源支管的两端分别连接第七连接点和第八连接点并形成包含冷源模块和冷源泵的冷源自循环回路。
17.进一步地，所述冷源支管上设置有冷源自循环电磁阀；第三连接点与第五连接点之间设置有高温冲击电磁阀，第七连接点与待测试件之间设置有低温冲击电磁阀，第四连接点与第六连接点之间设置有辅助电磁阀。
18.进一步地，过渡装置的两种设计方案中，热源模块、冷源模块、辅助冷源模块所使用的液体介质均为乙二醇的水溶液，当然也可以使用其他的液体，如酒精、冷煤油、甲醇等。
19.一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试方法，对应过渡装置的第一种设计方案，具体为：
20.利用高温冲击回路对待测试件进行一次高温冲击，利用过渡装置将待测试件内以及一部分热源管道内的高温液体吹扫至热源模块，利用低温冲击回路对待测试件进行一次低温冲击，利用过渡装置将待测试件内以及一部分冷源管道内的低温液体吹扫至冷源模块，重复此步骤。
21.一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试方法，对应过渡装置的第二种设计方案，具体为：
22.利用高温冲击回路对待测试件进行一次高温冲击，利用过渡装置对待测试件进行冷却，利用低温冲击回路对待测试件进行一次低温冲击，重复此步骤。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.(1)可对被测燃料电池的内部环境进行高、低温快速切换，反应迅速无延迟，从而可以高效地评估堆内材料及部件结构的高低温耐久性和寿命，而且增加了过渡模块来使整个测试装置的高、低温液体保持长时间的温度稳定。
25.(2)过渡模块采用氮气吹扫的技术路线，直接将高温液体/低温液体吹扫去除，可以防止电堆及水腔进/出口管路中残留的高温液体/低温液体混入冷源/热源中，从而避免冷源中的液体温度持续上升、热源中的液体温度持续下降。
26.(3)由于热源加热比冷源制冷要容易许多，过渡模块采用辅助冷源模块技术路线，可以在对电堆进行高、低温冲击之间对电堆进行冷却降温，使电堆及管路降温，避免了冷源中的液体温度持续上升，低温冲击后可直接进行高温冲击，耗费的资源及能耗较少，实验成本小。
附图说明
27.图1为本发明在实施例1的结构示意图；
28.图2为实施例1中高温冲击的示意图；
29.图3为实施例1中第一次吹扫的示意图；
30.图4为实施例1中低温冲击的示意图；
31.图5为实施例1中第二次吹扫的示意图；
32.图6为本发明在实施例2的结构示意图；
33.图7为实施例2中高温冲击的示意图；
34.图8为实施例2中电堆冷却的示意图；
35.图9为实施例2中低温冲击的示意图；
36.图1-图5中的附图标记如下：
37.100、电堆，101、电堆入口，102、电堆出口，1、热源模块，2、冷源模块，3、热源泵，4、冷源泵，5、氮气源，6、调压阀，7-13、单向阀；
38.图6-图9中的附图标记如下：
39.100、电堆或待测试件，101、水腔入口，102、水腔出口，1、热源模块，2、冷源模块，3、热源泵，4、冷源泵，5、辅助冷源模块，6、过渡阀，7-10、单向阀；
具体实施方式
40.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
41.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定
每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。
42.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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技术的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
45.实施例1：
46.本技术设计了热源模块1和冷源模块2进行交替冷热冲击，还加入了过渡模块，在高温冲击和低温冲击后通过过渡模块来防止高温液体/低温液体混入冷源/热源。
47.一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置，包括热源模块1、冷源模块2和过渡模块，热源模块1通过热源管道与待测试件100连通形成高温冲击回路，冷源模块2通过冷源管道与待测试件100连通形成低温冲击回路，过渡模块通过过渡管道与待测试件100连通。
48.本实施例中，过渡装置为氮气源模块，热源模块1提供高温液体，冷源模块2提供低温液体。过渡管道分为第一吹扫通道和第二吹扫通道，氮气源模块通过第一吹扫通道依次连通待测试件100和热源模块1，第二吹扫通道依次连通待测试件100和冷源模块2。这样，当高温冲击/低温冲击后，利用过渡装置可以进行吹扫，将待测试件100内部以及水腔进/出口管路中的高温/低温液体吹扫至热源模块1/冷源模块2，再进行低温冲击/或高温冲击时，就不会存在高温液体/低温液体混入冷源/热源的情况了。
49.具体的，如图1所示，热源管道分为热源进液管和热源回液管，热源进液管上设置有热源泵3，选用磁驱齿轮泵，即图1中gp
‑ⅰ
，热源回液管上设置有热源电磁阀sv1，冷源管道分为冷源进液管和冷源回液管，冷源回液管上设置有冷源泵4，选用磁驱齿轮泵，即图1中gp
‑ⅱ
，热源泵3和冷源泵4采用磁驱齿轮泵，通过外部电信号控制启停的转速，需要用到时再开启；冷源回液管上设置有冷源电磁阀sv2；第一吹扫通道包括第一进气管和热源回液管，在热源泵3与待测试件100之间设有第一连接点p1，第一进气管的两端分别连接氮气源模块和第一连接点p1，第二吹扫通道包括第二进气管和冷源回液管，在冷源泵4与待测试件100之间设有第二连接点p2，第二进气管的两端分别连接氮气源模块和第二连接点p2，第一进气管和第二进气管上分别设置有第一进气电磁阀sv3和第二进气电磁阀sv4。
50.其中，氮气源模块包括氮气源5和调压阀6，氮气源5提供吹扫的气源，调压阀6用于进行压力调节，从而调节吹扫的压力。在热源管道、冷源管道和过渡管道上设有多个单向阀，具体的，如图1所示，在氮气源模块与第一进气管道和第二进气管道之间设有一个单向阀7，在热源泵3与第一连接点p1之间设有一个单向阀8，在第一连接点p1与水腔入口101之
间设有一个单向阀9，在热源电磁阀sv1与热源模块1之间设有一个单向阀10，在冷源泵4与第二连接点p2之间设有一个单向阀11，在第二连接点p2与水腔入口101之间设有一个单向阀12，在冷源电磁阀sv2与冷源模块2之间设有一个单向阀13；单向阀主要用于保证高/低温液体只能单向流动，可以防止液体回流。
51.可以理解的是，图1-图5只是给出了本实施例一种可行的设计方案，包括管道连接设计、阀门选型和阀门布置，在其他实施方式中，本领域技术人员可以灵活使用不同阀门(如增设三通阀)、设置支管、合并管道、调整阀门的数量以及布置位置等方式进行方案调整，如在第一进气管道和第二进气管道上分别布置单向阀等，实现利用氮气源5在高温/低温冲击后进行吹扫的技术方案，在此不再赘述。还需要注意的是，图中部件的位置与距离不代表实际方案，只是为了清楚展示部件之间的连接关系，不应理解为对本技术的限制。
52.热源模块1和冷源模块2的液体可以选用乙二醇的水溶液。当然，除了使用乙二醇水溶液外，也可以使用其他的液体，如酒精、冷煤油、甲醇等。出于安全考虑和获取便利性，建议采用体积浓度为52％左右的乙二醇水溶液，其冰点《-40℃，沸点》100℃，满足pemfc所有工作温度区间。
53.此外，根据测试需要，在热源管道、冷源管道和过渡管道上还可以设置过滤器、温度传感器、压力传感器、流量计等传感器，本领域技术人员可以理解。
54.可以理解的是，热源泵3和冷源泵4可以由外部电信号控制启停和转速，热源电磁阀sv1、冷源电磁阀sv2、第一进气电磁阀sv3和第二进气电磁阀sv4均可以由外部电信号控制启停，可以设置控制器对上述部件进行控制，利用上位机操控冷热冲击测试。
55.利用本实施例提供的一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位装置进行质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试时，采用“高温冲击+吹扫+低温冲击+吹扫”循环往复的技术路线，进行一次“高温冲击+吹扫+低温冲击+吹扫”即为一次高低温循环，往复进行可对被测燃料电池进行高低温循环冲击耐久性实验。进行一次“高温冲击+吹扫+低温冲击+吹扫”具体为：
56.如图2所示，在进行高温冲击时，热源泵3开启，冷源泵4关闭，热源电磁阀sv1打开，冷源电磁阀sv2关闭，第一进气电磁阀sv3和第二进气电磁阀sv4关闭，热源模块1中的高温液体经水腔入口101进入电堆，再经水腔出口102返回热源模块1；
57.如图3所示，在进行第一次吹扫时，热源泵3和冷源泵4关闭，热源电磁阀sv1和冷源电磁阀sv2关闭，第一进气电磁阀sv3打开，第二进气电磁阀sv4关闭，此时电堆内部及水腔进/出口管路中的高温液体被吹扫回热源模块1；
58.如图4所示，在进行低温冲击时，热源泵3关闭，冷源泵4开启，热源电磁阀sv1关闭，冷源电磁阀sv2开启，第一进气电磁阀sv3和第二进气电磁阀sv4关闭，冷源模块2中的低温液体经水腔入口101进入电堆，再经水腔出口102返回冷源模块2；
59.如图5所示，在进行第二次吹扫时，热源泵3和冷源泵4关闭，热源电磁阀sv1和冷源电磁阀sv2关闭，第一进气电磁阀sv3关闭，第二进气电磁阀sv4打开，此时电堆内部及水腔进/出口管路中的低温液体被吹扫回冷源模块2。
60.通过本技术可对被测燃料电池的内部环境进行高、低温快速切换，反应迅速无延迟，从而可以高效地评估堆内材料及部件结构的高低温耐久性和寿命。
61.本实施例提供的技术方案，可对被测燃料电池进行-40℃～90℃范围内的温度交
变循环冲击，在对电堆进行高、低温冲击之间，增加了氮气吹扫，可以防止电堆及水腔进/出口管路中残留的高温液体/低温液体混入冷源/热源中，从而使整个测试装置的高、低温液体保持长时间的温度稳定。
62.吹扫的主要作用是将液体吹扫进热源模块1和冷源模块2，但吹扫不能使得电堆水腔以及管道的温度快速下降或升高，因此，不可避免的，低温液体流经高温的电堆和水腔进/出口管路后仍然会一定程度上导致冷源升温，高温液体流经低温的电堆和水腔进/出口管路后会仍然会一定程度上导致热源降温，但通过设置低温冲击/高温冲击的时间，如延长高温冲击时间，便可使冷/热源模块的温度长时间地稳定在设置值。相较于无过渡模块的方案，本实施例增设的过渡模块起到了很好地维持热源/冷源温度稳定的效果。
63.实施例2：
64.在实施例1中，过渡装置选用氮气源模块，并对应进行了管道设计，将过渡管道连通待测试件100、冷源模块2和热源模块1，从而通过吹扫液体避免高温液体/低温液体混入冷源/热源。但由于高温冲击电堆后，仅对电堆进行氮气吹扫，电堆内部及水腔进/出口部分管路仍保持较高的温度，接着进行低温冲击时，低温液体流经电堆及水腔进/出口后回到冷源势必造成冷源温度上升，虽然通过延长高温冲击时间可以让冷源模块获得更多的制冷时间，但通过实践证明，这样也很难使冷源液体长时间保持在-35℃以下。故实施例1中的方案适用于-35℃以上的低温至100℃、长期(大于一个月或冷/热循环大于100000次)的实验应用中，该方案中高/低温冲击回路与氮气吹扫回路相互独立，彼此控制不受影响，系统稳定可靠，适用于长时间的高低温循环冲击测试中。对于-35℃以下的高低温循环，如-40/90℃，则不建议采用实施例1中的方案。
65.基于此，申请人提出了不同于实施例1的过渡装置设计方案。
66.一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试装置，包括热源模块1、冷源模块2和过渡模块，热源模块1通过热源管道与待测试件100连通形成高温冲击回路，冷源模块2通过冷源管道与待测试件100连通形成低温冲击回路，过渡模块通过过渡管道与待测试件100连通。
67.本实施例中，过渡装置为辅助冷源模块5，热源模块1提供高温液体，冷源模块2提供低温液体，辅助冷源模块5提供低温液体，过渡模块通过过渡管道与待测试件100连通形成过渡回路，过渡管道分为过渡进液管和过渡回液管，过渡进液管上设有过渡泵6。过渡泵6选用磁驱齿轮泵，即图6中gp，过渡泵6通过外部电信号控制启停和转速，需要用到时再开启，热源泵3和冷源泵4采用普通水泵，接通电源后持续工作，没有启停控制，从而降低整个系统装置的控制复杂程度及成本，有助于提高整个系统运行的稳定性和可靠性。
68.本实施例中过渡方案使用辅助冷源模块，这样，当高温冲击后，利用过渡装置可以将待测试件100内部及水腔进/出口部分管路中残留的高温液体带出，同时使得待测试件100内部以及水腔进/出口管路的温度下降，再进行低温冲击时，就不会存在冷源中的低温液体急剧升温的情况，从而可以使冷源模块稳定在理想的超低温。由于热源加热比冷源制冷要容易许多，进行完低温冲击后可直接进行高温冲击，可以通过适当延长低温冲击的时间，或者将热源温度设置在高于目标温度5℃左右，使得高温冲击时的热液温度不会低于目标值。当然，过渡模块也可以再加入一个辅助热源模块，对低温冲击后的电堆进行升温，但是这样会导致成本和整个系统的控制难度增加，所以本领域技术人员可以根据需要进行权
衡。
69.热源模块1、冷源模块2和辅助冷源模块5的液体可以选用乙二醇的水溶液。当然，除了使用乙二醇水溶液外，也可以使用其他的液体，如酒精、冷煤油、甲醇等。出于安全考虑和获取便利性，建议采用体积浓度为52％左右的乙二醇水溶液，其冰点《-40℃，沸点》100℃，满足pemfc所有工作温度区间。
70.具体的，如图6所示，热源管道分为热源进液管和热源回液管，热源进液管上设置有热源泵3，选用水泵，即图6中m
‑ⅰ
，热源回液管上设置有热源电磁阀sv6，冷源管道分为冷源进液管和冷源回液管，冷源回液管上设置有冷源泵4，选用水泵，即图6中m
‑ⅱ
，热源泵3和冷源泵4没有外部电信号控制启停，系统装置通电后持续工作；冷源回液管上设置有冷源电磁阀sv5；在热源泵3与待测试件100之间设有第三连接点p3，过渡进液管的两端分别连接辅助冷源模块5和第三连接点p3，在热源电磁阀sv6与热源模块1之间设有第四连接点p4，过渡回液管的两端分别连接辅助冷源模块5和第四连接点p4，过渡回液管上设置有过渡回液电磁阀sv8。
71.还包括热源支管和冷源支管，在热源泵3与第三连接点p3之间设有第五连接点p5，在热源模块1与第四连接点之间设有第六连接点p6，热源支管的两端分别连接第五连接点p5和第六连接点p6并形成包含热源模块1和热源泵3的热源自循环回路，热源支管上设置有热源自循环电磁阀sv4；在冷源泵4与待测试件100之间设有第七连接点p7，在冷源电磁阀与冷源模块2之间设有第八连接点p8，冷源支管的两端分别连接第七连接点p7和第八连接点p8并形成包含冷源模块2和冷源泵4的冷源自循环回路，冷源支管上设置有冷源自循环电磁阀sv3；第三连接点p3与第五连接点p5之间设置有高温冲击电磁阀sv1，第七连接点p7与待测试件100之间设置有低温冲击电磁阀sv2，第四连接点p4与第六连接点之间设置有辅助电磁阀sv7。
72.本实施例设计了热源支管和冷源支管，使得热源模块1与冷源模块2可以在不流经电堆时可以进行单独的小循环，从而可以缓解热源泵3和冷源泵4的工作压力，使其在进行高温/低温冲击时，冷源泵4/热源泵3不会存在憋压的情况，从而延长其使用寿命，提高整个系统装置的稳定性。
73.在热源管道、冷源管道和过渡管道上设有多个单向阀，具体的，如图6所示，在第三连接点p3与水腔入口101之间设有一个单向阀7，在第七连接点p7与水腔入口101之间设有一个单向阀8，在冷源电磁阀与第八连接点p8之间设有一个单向阀9，在过渡泵6与第三连接点p3之间设有一个单向阀10；单向阀主要用于保证高/低温液体只能单向流动，可以防止液体回流。
74.可以理解的是，图6-图9只是给出了本实施例一种可行的设计方案，包括管道连接设计、阀门选型和阀门布置，在其他实施方式中，本领域技术人员可以灵活使用不同阀门(如增设三通阀)、设置支管、合并管道、调整阀门的数量以及布置位置等方式进行方案调整，如调整单向阀的数量等，实现利用氮气源5在高温冲击后进行冷却的技术方案，在此不再赘述。还需要注意的是，图中部件的位置与距离不代表实际方案，只是为了清楚展示部件之间的连接关系，不应理解为对本技术的限制。
75.此外，根据测试需要，在热源管道、冷源管道和过渡管道上还可以设置过滤器、温度传感器、压力传感器、流量计等传感器，本领域技术人员可以理解。
76.可以理解的是，热源泵3和冷源泵4不受外部电信号控制启停，系统装置通电后持续工作，过渡泵6可以由外部电信号控制启停和转速，这样设置的目的是为了降低整个系统装置的控制难度及成本，提高整个系统运行的稳定性和可靠性。高温冲击电磁阀sv1、低温冲击电磁阀sv2、冷源自循环电磁阀sv3、热源自循环电磁阀sv4、冷源电磁阀sv5、热源电磁阀sv6、辅助电磁阀sv7和过渡回液电磁阀sv8均可以由外部电信号控制启停，可以设置控制器对上述部件进行控制，利用上位机操控冷热冲击测试。
77.利用本实施例提供的一种质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位装置进行质子交换膜燃料电池冷热冲击循环原位测试时，采用“高温冲击+水冷电堆+低温冲击”循环往复的技术路线，进行一次“高温冲击+水冷电堆+低温冲击”即为一次高低温循环，往复进行可对被测燃料电池进行高低温循环冲击耐久性实验。进行一次“高温冲击+水冷电堆+低温冲击”具体为：
78.系统装置通电后，热源泵3、冷源泵4接通电源持续工作。
79.如图7所示，在进行高温冲击时，过渡泵6关闭，高温冲击电磁阀sv1打开，低温冲击电磁阀sv2关闭，冷源自循环电磁阀sv3打开，热源自循环电磁阀sv4关闭，冷源电磁阀sv5关闭，热源电磁阀sv6打开，辅助电磁阀sv7打开，过渡回液电磁阀sv8关闭；热源模块1中的高温液体经水腔入口101进入电堆，再经水腔出口102返回热源模块1；冷源模块2进行小循环，冷源模块2中的低温液体流经冷源自循环电磁阀sv3返回冷源模块2；辅助冷源模块5所在的过渡回路不工作；
80.如图8所示，在进行水冷电堆时，过渡泵6开启，高温冲击电磁阀sv1关闭，低温冲击电磁阀sv2关闭，冷源自循环电磁阀sv3打开，热源自循环电磁阀sv4打开，冷源电磁阀sv5关闭，热源电磁阀sv6打开，辅助电磁阀sv7关闭，过渡回液电磁阀sv8打开；辅助冷源模块5中的低温液体经水腔入口101进入电堆，再经水腔出口102返回辅助冷源模块5；热源模块1进行小循环，热源模块1中的高温液体流经热源自循环电磁阀sv4返回热源模块1；冷源模块2进行小循环，冷源模块2中的低温液体流经冷源自循环电磁阀sv3返回冷源模块2；
81.如图9所示，在进行低温冲击时，过渡泵6关闭，高温冲击电磁阀sv1关闭，低温冲击电磁阀sv2打开，冷源自循环电磁阀sv3关闭，热源自循环电磁阀sv4打开，冷源电磁阀sv5打开，热源电磁阀sv6关闭，辅助电磁阀sv7关闭，过渡回液电磁阀sv8关闭；冷源模块2中的高温液体经水腔入口101进入电堆，再经水腔出口102返回冷源模块2；热源模块1进行小循环，热源模块1中的高温液体流经热源自循环电磁阀sv4返回热源模块1；辅助冷源模块5所在的过渡回路不工作。
82.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。