入口的湿气调节阀243、汽水分离器244以及尾排稀释器 245,电流、电压传感器与空气压缩机的控制单元相连。
[0038] 空气子系统功能
[0039] 1)可开展空气压缩机及控制器、增湿器、中冷器、尾排氢稀释器等零部件的性能测 试、可靠性测试；
[0040] 2)为燃料电池堆提供满足运行条件的空气，可采集空气子系统的温度、压力、湿 度、流量等数据；
[0041] 3)在无燃料电池堆时通过管路切换阀对管路切换，用空气调节阀139将系统管阻 调节至符合燃料电池堆阴极的阻力特性，测试子系统各零部件的性能。
[0042] 空气子系统工作流程
[0043] ?工作流程一：
[0044] 为燃料电池阴极提供反应所需燃料
[0045] 1)空气子系统根据图3所示状态，连接燃料电池堆，调节管路切换阀137、138将管 路通道切换至入堆侧，根据上位机控制软件发送指令到PXI，PXI通过CAN通讯给空气压缩 机控制器，启动空气压缩机至对应转速。
[0046] 2)上位机通过PXI上传的燃料电池电流（或电压）等相关数值，通过上位机软件 中预设的控制参数值发送指令给PXI，通过PXI控制空压机转速到燃料电池所需的对应转 速，通过尾排调节阀开启角度的调节，设定相对应的背压，子系统可以根据燃料电池实时的 工况需求，通过上位机控制软件中预设的对应控制参数，实时调节空气压缩机转速及尾排 调节阀开启角度的调节来改变空气流量及压力，使得供给燃料电池堆阴极的空气压力及流 量和燃料电池的需求相符。空气出空气压缩机后经过中冷器冷却后进入气体增湿器，增湿 后的空气进入燃料电池电堆，提供燃料电池堆反应所需的适合燃料。反应后的气体及反应 生成的水由燃料电池阴极出口流出进入增湿器，为增湿器提供增湿所用的水，多余的经过 汽水分离器分离后排放。
[0047] 3)在测试时，通过进气调节阀开启角度的调节，可以调节空气压缩机的进气量，可 以测试空气压缩机在不调整转速的工况下，气体流量及空气压缩机功率变化的状况，是否 能达到系统需求。
[0048] 4)在测试时，通过调节空气压缩机入口湿气调节阀的开启角度，可以回收一部分 饱和湿空气与干空气一起进入空气压缩机，测试空气压缩机入口气体温湿度变化对系统的 影响及其它性能的变化情况
[0049] 5)在测试时，通过调节尾排调节阀开启角度的变化，可以调节系统管路中的背压， 使得管路中的压力符合燃料电池堆反应所需的压力条件，测试压力变化对电堆性能的影 响。
[0050] 6)在测试时，通过调节堆出旁路调节阀的开启角度，可以调节出燃料电池堆的饱 和湿空气进入增湿器的流量，来调节增湿器对干空气的增湿能力，使得进入燃料电池堆的 空气湿度匹配燃料电池的需求，不会造成过湿或过干的情况。
[0051] 7)在测试时，通过调节入堆干气调节阀的开启角度，调节入堆空气的湿度，使得进 入燃料电池堆空气的湿度符合反应所需求的湿度。
[0052] 8)系统中各零部件前后均安装有流量，温湿度，压力等传感器，实时测得系统中各 零部件的性能参数值发送到上位机保存。
[0053] ?工作流程二
[0054] 不安装燃料电池电堆时的零部件性能测试工作
[0055] 1)如图4所示空气子系统在没有连接燃料电池堆的工况下，调节管路切换阀137、 138将管路通道切换至旁路侧，通过空气调节阀139开启角度调节至同燃料电池堆相当的 阻力压降，使得单独零部件性能测试时得到的数据更接近组合成系统时的管路状况。
[0056] 2)空气子系统在没有连接燃料电池堆的工况下，通过加温，增湿器模拟燃料电池 堆尾气的温湿度，使得单独零部件性能测试时得到的数据更接近组合成系统时的工况条 件。
[0057] 3)空气子系统可以通过上位机控制软件中预设的控制参数，实时调节空气压缩机 转速及各调节阀开启角度来改变空气流量及压力，对零部件的控制参数及空气流量，压力 的关系等进彳丁标定。
[0058] 4)空气子系统中各零部件前后均安装有流量，温湿度，压力等传感器，实时测得系 统中各零部件的性能参数值发送到上位机保存。
[0059] 再请参见图5所示的氢气子系统14,包括2个减压阀141组成的减压机构，减压机 构的进气口与外部氢气相连通，其出气口依次通过安全泄压阀142以及切换阀143与燃料 电池堆16的氢气进口相连通；氮气吹扫通道144与安全泄压阀142的进气口相连通。燃料 电池堆的阳极出口设有2个相互平行的阳极切换阀145,每个阳极切换阀145的出口分别通 过排泄管路连接相应的排氢电磁阀146;每个排氢电磁阀146的出口处均安装有汽水分离 器147,排出的气体和水的混合物经过汽水分离后各自排放，其中，气体排出后至尾排稀释 器，通过稀释后排放到大气中，水通过排水阀148至放空管。
[0060] 还包括氢气旁路通道，所述氢气旁路通道包括2个相互平行的用于模拟电堆管阻 的氢气调节阀149,氢气调节阀149的数量与阳极切换阀145的数量相同；每个氢气调节阀 的入气口均与切换阀相连通，每个氢气调节阀的出气口分别与相对应的排泄管路相连通；
[0061] 减压机构包括中相邻两个减压阀之间的管路上分别设有温压传感器以及流量传 感器，安全泄压阀与切换阀之间的管路上设有温压传感器以及温湿度传感器；每根排泄管 路上均设有温压传感器，放空管上设有流量传感器。
[0062] 氢子系统功能
[0063] 1)氢气压力、流量可控可测，温度、湿度可测；
[0064] 2)进行减压阀、排氢电磁阀等零部件的性能测试；
[0065] 3)在无电堆时通过管路切换阀进行管路通道切换，
[0066] 4)氢气子系统中配有安全泄压阀，超压时可自动排放泄压，保证系统安全；
[0067] 5)氢气子系统中配有氢浓度传感器，检测到氢气浓度过高时按照预定的程序按照 报警等级执行相关的措施并发出声光警告；
[0068] 氢气子系统工作流程
[0069] ?工作流程一：
[0070] 为燃料电池阳极提供反应所需燃料
[0071] 1)氢气源通过管路上安装的气体减压（稳压）阀，将气源压力调节至燃料电池堆 工作所需压力，通过管路切换阀调节至入堆通道进入燃料电池堆，反应后的气体和反应时 生成的水由安装在燃料电池阳极出口处的排氢电磁阀按照上位机控制软件所设时间周期 性开启排出，出口处安装有汽水分离器，排出的气体和水的混合物经过汽水分离后各自排 放，气体排出后至尾排稀释器，通过稀释后排放到大气中，增加了系统的安全性。
[0072] 2)系统中各零部件前后均安装有流量，温湿度，压力等传感器，实时测得系统中各 零部件的性能参数值发送到上位机保存。
[0073] ?工作流程二
[0074] 不安装燃料电池堆时的零部件性能测试工作
[0075] 1)测试用气源通过管路上安装的气体减压（稳压）阀，将气源压力调节至燃料电 池堆工作所需压力，通过管路切换阀调节至旁路通道，通过氢气调节阀149开启角度的变 化，使系统管阻和安装燃料电池堆时管阻一致后，可进行调压稳压阀，排氢电磁阀等系统相 关零部件及控制软件的性能，寿命的测试及零部件参数的标定。
[0076] 2)氢气子系统中各零部件前后均安装有流量，温湿度，压力等传感器，实时测得系 统中各零部件的性能参数值发送到上位机保存。
[0077] 再请参见图6所示的冷却子系统15,包括循环水泵151、节温器152、去离子器 153、散热器154以及水箱155,循环水泵151的进水口通过切换阀156与燃料电池堆16的 一端相连通，循环水泵151的出水口依次通过节温器152、去离子器153以及切换阀157与 燃料电池堆16的另一端相连通（需要说明的是，节温器以及去离子器的次序可以换一下）， 散热器154的两端分别与由节温器以及去离子器组成的冷却液旁路通道的两端相连通；
[0078] 水箱155的进水口通过排气阀158与散热器相连通，水箱的出水口与循环水泵151 的进水口相连通；
[0079] 燃料电池堆两端的切换阀156、157之间还设有加热模块159以及管阻模拟调节阀 160；
[0080] 所述燃料电池堆与所述循环水泵之间的管路上设有温度传感器以及压力传感器； 所述循环水泵的出水口设有压力传感器以及温度传感器；所述散热器靠近循环水泵的一端 设有流量传感器以及压力传感器；所述燃料电池堆与所述散热器之间的管路上设有压力传 感器、温度传感器、流量传感器以及电导率传感器。图4中的电流、电压传感器还与循环水 泵的控制器相连。
[0081] 冷却子系统功能
[0082] 1)为电堆提供冷却；
[0083]2)可进行节温器、水泵及控制器等零部件的性能测试；
[0084] 3)在无电堆时通过管路切换阀进行管路通道的切换，用管阻模拟调节阀燃料电池 电堆的冷却路阻力特性；
[0085] 4)在无电堆时，通过加热模块模拟电堆的热能；
[0086]5)测试子系统各零部件的性能；
[0087