一种车载供氢系统性能测试设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车载供氢系统性能测试设备，包括气源，气源的出气端经第一电磁阀与第一增压装置的进气端相连，第一增压装置的出气端与气体缓冲储存装置的进气端相连，气体缓冲储存装置的出气端经第二电磁阀与压力调节装置的进气端相连，压力调节装置的出气端经流量控制器与环境仓的进气端相连，环境仓的出气端连接有第三电磁阀，环境仓上连接有质谱分析仪，本实用新型专利技术可用于测试供氢系统的渗透和泄露量，提高测试可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种车载供氢系统性能测试设备
本技术涉及一种供氢系统测试设备，特别涉及一种车载供氢系统性能测试设备。
技术介绍
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种将氢气和氧气的化学能转化为电能、水和热的电化学装置。不同于一般的电池，只要能保障燃料源的供给，燃料电池将会持续发电。燃料电池发电过程中燃料并不直接发生燃烧，而是发生电化学反应，反应过程安静、无污染，电池效率比燃烧过程高约3倍。可以说，燃料电池系统是一种真正的高效率零排放电力源。燃料电池汽车是利用燃料电池所产生的电能来驱动汽车运行的一种新能源汽车，其被世界公认为是终极环保车辆，其运行过程中仅产生水，不会对大气产生污染。作为能量的载体,氢气的储存、输送显得非常重要。车载储氢量的大小决定了燃料电池汽车的续驶里程。燃料电池工作时要求氢气具有足够的流量和压力，储存的高压氢气需要一套压力和流量的调节系统将氢气调节后再输送到燃料电池系统。在储氢和供氢过程中,需要对相应的执行元件进行控制,对系统的氢气泄漏进行检测，保证使用安全。供氢系统的目的是给燃料电池提供压力稳定和流量足够的氢气，作为车用供氢系统,必须具备储氢量大、稳定性好、安全性高等特点。供氢系统主要由储氢瓶、瓶阀、减压阀、供氢管路、传感器和相应控制系统等主要部分组成。供氢通道主要由溢流阀、单向阀、过滤阀、手动截止阀、管路电磁阀和减压阀来控制。溢流阀主要作用是安全保护，防止气体流动异常；单向阀的主要作用是控制燃料的流动方向，避免回流、倒流；过滤阀是用来去除气体中存在的杂质，防止杂质进入管道中，从而保护管道上的其他配件不受损害和阻塞；手动截止阀是一个关断用阀，起到手动控制整个管路的通断作用，是一个进出气通用阀门；管路电磁阀主要用来控制气路的通断，起到控制电池反应的作用；减压阀起到减压和稳压的作用，以确保通入燃料电池的气体压力合适。由于氢气的分子极小，渗透率很大，对供氢系统的渗透量、泄露量及可靠性的要求非常高。国标GB/T26990-2011中规定，增压至100%的标称工作压力，确保氢气的渗透和泄漏量在稳态条件下不超过0.15NL/min。目前,市场上检测供氢系统渗透和泄露量的设备还比较欠缺。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种车载供氢系统性能测试设备，用于测试供氢系统的渗透和泄露量，提高测试可靠性。本技术的目的是这样实现的：一种车载供氢系统性能测试设备，包括气源，所述气源的出气端经第一电磁阀与第一增压装置的进气端相连，第一增压装置的出气端与气体缓冲储存装置的进气端相连，所述气体缓冲储存装置的出气端经第二电磁阀与压力调节装置的进气端相连，压力调节装置的出气端经流量控制器与环境仓的进气端相连，所述环境仓的出气端连接有第三电磁阀，所述环境仓上连接有质谱分析仪。本技术测试供氢系统泄露量时，将被测试系统放入环境仓内，将供氢系统进气口与环境仓的进气端相连，用闷头堵住供氢系统的出气口，第一增压装置将低压气源增压至高压后存储在气体缓冲储存装置内，再通过压力调节装置将气体压力调节为测试所需的压力，通过质谱分析仪可测试出氢气的泄露量，通过环境仓调节湿度和温度，可测试不同环境条件下供氢系统的泄漏量；本技术测试供氢系统可靠性时，打开供氢系统闷头，将供氢系统出气口与环境仓的出气端连接，可以测试出供氢系统的输出性能。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术不仅适用于测试供氢系统的渗透和泄露量，还可以测试供氢系统的可靠性；本技术可测试不同温度和湿度条件下供氢系统及部件的性能；测试过程安全，自动化程度高，可无人值守下自动运行。作为本技术的改进，所述环境仓的出气端还连接有第二增压装置的进气端相连，第二增压装置的出气端经第四电磁阀、单向阀与环境仓相连。可靠性时测试时，环境仓出气端的低压气体通过第二增压装置增压后，与被测供氢系统进气口处的高压气体混合后再次进入供氢系统内，气体缓冲储存装置内储存充足的高压气体，可及时补充气体量，可以循环利用气体，提高了氢气的利用率和测试效率。为了便于监测测试过程的温度压力数据，所述气体缓冲储存装置上、压力调节装置与流量控制器之间、环境仓出气端与第三电磁阀之间均设置有温度压力一体传感器。为了便于控制监测整套设备，还包括控制装置，所述控制装置与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、温度压力一体传感器以及质谱分析仪电连接。为了提升本技术工作时的安全性，所述压力调节装置与流量控制器之间还旁接有安全阀。附图说明图1为本技术原理框图。其中，1气源，2a第一电磁阀、2b第二电磁阀、2c第三电磁阀、2d第四电磁阀，3a第一增压装置，3b第二增压装置，4气体缓冲储存装置，5a、5b、5c温度压力一体传感器，6压力调节装置，7安全阀，8环境仓，9质谱分析仪，10控制装置，11单向阀，12流量控制器。具体实施方式如图1所示的一种车载供氢系统性能测试设备，包括气源1和控制装置10，气源1的出气端经第一电磁阀2a与第一增压装置3a的进气端相连，第一增压装置3a的出气端与气体缓冲储存装置4的进气端相连，气体缓冲储存装置4的出气端经第二电磁阀2b与压力调节装置6的进气端相连，压力调节装置6的出气端经流量控制器12与环境仓8的进气端相连，环境仓8的出气端连接有第三电磁阀2c，环境仓8上连接有质谱分析仪9，环境仓8的出气端还连接有第二增压装置3b的进气端相连，第二增压装置3b的出气端经第四电磁阀2d、单向阀11与环境仓8相连，气体缓冲储存装置4上、压力调节装置6与流量控制器12之间、环境仓8出气端与第三电磁阀2c之间均设置有温度压力一体传感器5a、5b、5c，控制装置10与第一电磁阀2a、第二电磁阀2b、第三电磁阀2c、第四电磁阀2d、温度压力一体传感器5a、5b、5c以及质谱分析仪9电连接，压力调节装置6与流量控制器12之间还旁接有安全阀7。本技术测试供氢系统泄露量时，将被测试系统放入环境仓8内，将供氢系统进气口与环境仓8的进气端相连，用闷头堵住供氢系统的出气口，第一增压装置3a将低压气源1增压至高压后存储在气体缓冲储存装置4内，再通过压力调节装置6将气体压力调节为测试所需的压力，通过质谱分析仪9可测试出氢气的泄露量，通过环境仓8调节湿度和温度，可测试不同环境条件下供氢系统的泄漏量；本技术测试供氢系统可靠性时，打开供氢系统闷头，将供氢系统出气口与环境仓8的出气端连接，可以测试出供氢系统的输出性能，环境仓8出气端的低压气体通过第二增压装置3b增压后，与被测供氢系统进气口处的高压气体混合后再次进入供氢系统内，气体缓冲储存装置4内储存充足的高压气体，可及时补充气体量，可以循环利用气体，提高了氢气的利用率和测试效率。本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载供氢系统性能测试设备，其特征在于，包括气源，所述气源的出气端经第一电磁阀与第一增压装置的进气端相连，第一增压装置的出气端与气体缓冲储存装置的进气端相连，所述气体缓冲储存装置的出气端经第二电磁阀与压力调节装置的进气端相连，压力调节装置的出气端经流量控制器与环境仓的进气端相连，所述环境仓的出气端连接有第三电磁阀，所述环境仓上连接有质谱分析仪。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载供氢系统性能测试设备，其特征在于，包括气源，所述气源的出气端经第一电磁阀与第一增压装置的进气端相连，第一增压装置的出气端与气体缓冲储存装置的进气端相连，所述气体缓冲储存装置的出气端经第二电磁阀与压力调节装置的进气端相连，压力调节装置的出气端经流量控制器与环境仓的进气端相连，所述环境仓的出气端连接有第三电磁阀，所述环境仓上连接有质谱分析仪。


2.根据权利要求1所述的一种车载供氢系统性能测试设备，其特征在于，所述环境仓的出气端还连接有第二增压装置的进气端，第二增压装置的出气端经第四电磁阀、单向阀与环境仓相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，安淑展，刘斐，王慧，
申请(专利权)人：上汽大通汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31