一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法与应用技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法与应用，包括：进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室、数据采集模块，自动控制模块；所述进气模块与所述半消声室空气入口相连，所述半消声室内设置有待测空气压缩机，所述待测空气压缩机的排气口与排气模块相连，所述待测空气压缩机的冷却液出口与所述冷却模块相连，所述进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室分别与数据采集模块相连，所述自动控制模块与数据采集模块的各传感器分别相连。本发明专利技术的燃料电池空气压缩机测试系统和测试方法，可以准确测量空气压缩机的性能和进气噪声，并结合对空气压缩机振动特性的测定，为噪声源的判定、空气压缩机的设计、优化和应用提供数据依据。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法与应用
本专利技术属于燃料电池空气压缩机领域，尤其涉及一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。燃料电池是一种依靠电化学反应，实现能量转化的发电装置，整个过程无燃烧反应，效率上不受到卡诺循环的约束，有高效率、低污染的特点。多种燃料可作为燃料电池的燃料，其中氢气热值较高，其反应产物只有水，是燃料电池的理想燃料。质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC)的工作原理与其他燃料电池相同，都是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。不同之处在于，PEMFC的电解质是以离子聚合物为材料的质子交换膜，一方面作为质子(氢离子，H+)从阳极移动到阴极的“通道”，另一方面，将反应气分隔在阴极和阳极，使电化学反应得以进行。而空气压缩机可以显著提升空气(所含的氧气为氧化剂)的供气压力，这一方面可以提升电化学反应速率，也即提升电池的输出功率，另一方面可以同步提升氢气的供气压力，进一步提升电池的输出功率。普通的空气压缩机，轴承内润滑油或润滑脂分子会随着气流进入电池内部，引起催化剂中毒，电池失效。故PEMFC需要采用无油润滑的专用空气压缩机。随着氢能产业的发展和PEMFC汽车的研发，相关产业对高性能、低噪声专用压气机的需求也逐步提升。为了确保专用空气压缩机的高性能与低噪声，现有技术中已经研发出对应的测试系统和方法，对性能的测试已经相当成熟。但PEMFC产业的发展对空气压缩机的进气噪声提出了更高的要求，需要更低的噪声以满足驾驶舒适性，而专利技术人发现：现有技术中的空气压缩机测试系统和测试方法难以对其性能和噪声的综合性能进行全面测试。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是，提供一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法。该测试系统可以准确测量空气压缩机的性能和进气噪声，并结合对空气压缩机振动特性的测定，为噪声源的判定、空气压缩机的设计、优化和应用提供数据依据。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供了一种燃料电池空气压缩机测试系统，包括：进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室5、数据采集模块，自动控制模块；所述进气模块与所述半消声室5空气入口相连，所述半消声室5内设置有待测空气压缩机9，所述待测空气压缩机9的排气口与排气模块相连，所述待测空气压缩机9的冷却液出口与所述冷却模块相连，所述进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室5分别与数据采集模块相连，所述自动控制模块与数据采集模块的各传感器分别相连。本专利技术的原理是：空气经过进气模块过滤和消声后，流入半消声室，进入待测空气压缩机的空气入口，增压后流入排气模块，经过消声后排入大气；冷却模块用于待测空气压缩机的温度控制；数据采集模块用于采集各试验数据，并将数据传递至自动控制模块，以控制试验条件并存储数据。本专利技术的第二个方面，提供了一种燃料电池空气压缩机测试方法，包括：将待测空气压缩机置于半消声室；使空气经过过滤和消声后，流入半消声室，进入待测空气压缩机的空气入口，增压后流入排气模块，经过消声后排入大气；采用冷却模块对待测空气压缩机的温度进行控制；采用数据采集模块采集各试验数据，并将数据传递至自动控制模块，以控制试验条件并存储数据。所述测试过程，待测空气压缩机的温度始终小于最高工作温度、且无喘振和堵塞现象发生。本专利技术的燃料电池空气压缩机测试系统和测试方法，可以准确测量空气压缩机的性能和进气噪声，并结合对空气压缩机振动特性的测定，为噪声源的判定、空气压缩机的设计、优化和应用提供数据依据。本专利技术的第三个方面，提供了任一上述的燃料电池空气压缩机测试系统在燃料电池领域的应用。由于本专利技术的燃料电池空气压缩机测试系统能够满足PEMFC产业对空气压缩机性能和噪声的综合性能进行全面测试的要求，因此，有望在在燃料电池领域得到广泛的应用。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的燃料电池空气压缩机测试系统和测试方法，可以准确测量空气压缩机的性能和进气噪声，并结合对空气压缩机振动特性的测定，为噪声源的判定、空气压缩机的设计、优化和应用提供数据依据。(2)本专利技术的结构简单、操作方便、实用性强，易于推广。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例1的系统结构示意图；图2为本专利技术实施例1的数据采集单元和自动控制单元示意图；图中，1、空气滤清器，2、风机，3、进气消声器，4、第一采集单元，5、半消声室，6、第二采集单元，7、第三采集单元，8、第四采集单元，9、待测空气压缩机，10、第五采集单元，11、第六采集单元，12、第一电磁阀，13、排气消声器，14、第七采集单元，15、第八采集单元，16风冷式散热器，17、膨胀水箱，18、油泵，19、第二电磁阀，20、第九采集单元，21、计算机和人机界面。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分:本专利技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。一种燃料电池空气压缩机测试系统及测试方法，该测试系统包括，进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室、数据采集模块，自动控制模块。空气经过进气模块过滤和消声后，流入半消声室，进入待测空气压缩机的空气入口，增压后流入排气模块，经过消声后排入大气；冷却模块用于待测空气压缩机的温度控制；数据采集模块用于采集各试验数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，包括：进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室(5)、数据采集模块，自动控制模块；/n所述进气模块与所述半消声室(5)空气入口相连，所述半消声室(5)内设置有待测空气压缩机(9)，所述待测空气压缩机(9)的排气口与排气模块相连，所述待测空气压缩机(9)的冷却液出口与所述冷却模块相连，所述进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室(5)分别与数据采集模块相连，所述自动控制模块与数据采集模块的各传感器分别相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，包括：进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室(5)、数据采集模块，自动控制模块；
所述进气模块与所述半消声室(5)空气入口相连，所述半消声室(5)内设置有待测空气压缩机(9)，所述待测空气压缩机(9)的排气口与排气模块相连，所述待测空气压缩机(9)的冷却液出口与所述冷却模块相连，所述进气模块、排气模块、冷却模块、半消声室(5)分别与数据采集模块相连，所述自动控制模块与数据采集模块的各传感器分别相连。


2.如权利要求1所述的燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，所述进气模块包括：空气滤清器(1)、风机(2)、进气消声器(3)，所述空气滤清器(1)、风机(2)、进气消声器(3)依次相连。


3.如权利要求1所述的燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，所述排气模块包括：第一电磁阀(12)、排气消声器(13)，所述第一电磁阀(12)、排气消声器(13)相连。


4.如权利要求1所述的燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，所述冷却模块包括：风冷式散热器(16)、膨胀水箱(17)、油泵(18)，所述风冷式散热器(16)的第一出口与油泵(18)相连，风冷式散热器(16)顶部的第二出口与膨胀水箱(17)相连。


5.如权利要求1所述的燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：第一采集单元(4)、第二采集单元(6)、第三采集单元(7)、第四采集单元(8)、第五采集单元(10)、第六采集单元(11)、第七采集单元(14)、第八采集单元(15)、第九采集单元(20)。


6.如权利要求5所述的燃料电池空气压缩机测试系统，其特征在于，所述第一采集单元(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，李国祥，白书战，王桂华，闫伟，孙柯，李达，刘洪建，王聪康，徐文杰，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37