氢燃料电池测试系统技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种氢燃料电池测试系统，所述氢燃料电池测试系统包括燃料电池电堆、氢气供给系统、空气供给系统和吹扫系统，所述氢气供给系统包括氢气瓶、第一温湿交换器、氢循环泵和氢浓度传感器，所述氢气瓶的出气端与所述第一温湿交换器的进气端连通，所述第一温湿交换器、所述氢循环泵和所述燃料电池电堆依次连通形成第一循环回路，所述氢浓度传感器与所述第一循环回路连通，所述空气供给系统与所述燃料电池电堆连通，以用于向所述燃料电池电堆供给空气，所述吹扫系统与所述氢气供给系统连通。本发明专利技术实施例的氢燃料电池测试系统具有安全性高的优点。统具有安全性高的优点。统具有安全性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池测试系统


[0001]本专利技术涉及测试
，具体地，涉及一种氢燃料电池测试系统。

技术介绍

[0002]氢能源作为清洁无污染、来源广泛、储能密度高的二次能源，在能源危机日益紧迫下的今天受到广泛关注。燃料电池利用氢气氧气反应产生电能和水，具有发电效率高、环境污染小、可靠性高和废热易排出可循环再利用的优点。
[0003]燃料电池发动机主要由燃料电池电堆、氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统和控制系统组成，燃料电池发动机运行的可靠性依赖于各子系统协调工作。在燃料电池发动机实际运行过程中，由于输出功率根据路况信息实时变化，各子系统之间需要协调功率匹配，在实际的发动机系统上进行反复的验证测试，既加重了企业负担，又增加系统开发周期。因此，进行燃料电池及氢气供给系统匹配的测试装置及测试方法的开发和研究对燃料电池行业具有十分重大的研究意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]随着燃料电池反应的进行，部分氮气会穿过质子交换膜进入阳极，致使阳极氢含量下降，从而使燃料电池质子交换膜寿命降低；相关技术中氢燃料电池测试系统在测试结束后，燃料电池电堆内部空气中氢气的浓度较高，容易发生安全事故。
[0006]为此，本专利技术实施例提出一种氢燃料电池测试系统，该氢燃料电池测试系统具有安全性高的优点。
[0007]本专利技术实施例的氢燃料电池测试系统包括燃料电池电堆；氢气供给系统，所述氢气供给系统包括氢气瓶、第一温湿交换器、氢循环泵和氢浓度传感器，所述氢气瓶的出气端与所述第一温湿交换器的进气端连通，所述第一温湿交换器、所述氢循环泵和所述燃料电池电堆依次连通形成第一循环回路，所述氢浓度传感器与所述第一循环回路连通，且所述氢浓度传感器与所述第一循环回路连通处位于所述氢循环泵和所述燃料电池电堆之间；空气供给系统，所述空气供给系统与所述燃料电池电堆连通，以用于向所述燃料电池电堆供给空气；吹扫系统，所述吹扫系统与所述氢气供给系统连通，所述吹扫系统用于向所述燃料电池电堆中通入惰性气体以排出所述燃料电池电堆中氢气。
[0008]本专利技术实施例的氢燃料电池测试系统，设置有吹扫系统在实验结束后向所述燃料电池电堆中通入惰性气体以排出所述燃料电池电堆中氢气，从而具有安全性高的优点。
[0009]在一些实施例中，所述吹扫系统包括氮气瓶，所述氢气瓶的出气端与所述第一温湿交换器的进气端通过第一管路连通，所述氮气瓶的出气口与所述第一管路连通。
[0010]在一些实施例中，所述第一管路中依次设置有第一控制阀、减压阀和流量传感器，所述氮气瓶的出气口与所述第一控制阀的出气端相连，所述氮气瓶的出气口与所述第一控制阀的出气端设置有第二控制阀。
[0011]在一些实施例中，所述第一控制阀和所述第二控制阀均包括截止阀和比例电磁阀中的至少一种。
[0012]在一些实施例中，所述吹扫系统还包括泄压阀，所述泄压阀的进气端与第二控制阀的出气端相连。
[0013]在一些实施例中，所述氢燃料电池测试系统还包括散热系统，所述散热系统与所述燃料电池电堆相连，以对所述燃料电池电堆进行散热。
[0014]在一些实施例中，所述散热系统包括散热泵和散热器，所述散热泵、所述散热器和所述燃料电池电堆依次连通形成第二循环回路，所述第二循环回路与所述氢气供给系统相连，所述第二循环回路与所述空气供给系统相连。
[0015]在一些实施例中，所述氢燃料电池测试系统还包括加氢管路，所述加氢管路上设置有单向阀、第三截止阀和过滤装置，所述单向阀的出气端与所述第三截止阀的进气端相连，所述第三截止阀的出气端与所述过滤装置的进气端相连，所述过滤装置的出气端与所述氢气瓶的出气端相连。
[0016]在一些实施例中，所述氢燃料电池测试系统还包括可调负载，所述可调负载与所述燃料电池电堆的电源输出端相连。
[0017]在一些实施例中，所述氢燃料电池测试系统还包括电控系统，所述电控系统中设置有控制件，所述控制件与所述氢浓度传感器和所述氢循环泵连接。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例的氢燃料电池测试系统的结构图；
[0019]图2是图1中A处的局部放大图；
[0020]图3是图1中燃料电池电堆处的局部放大图。
[0021]附图标记：
[0022]燃料电池电堆1；阴极进气口11；阴极排气口12；阳极进气口13；阳极排气口14；冷却液出口15；冷却液进口16；
[0023]氢气供给系统2；氢气瓶21；第一温湿交换器22；氢循环泵23；氢浓度传感器24；第一比例电磁阀25；第一控制阀26；第二比例电磁阀27；第一截止阀28；减压阀29；流量传感器210；第一循环回路201；第一支路202；第一管路203；
[0024]吹扫系统3；氮气瓶31；第二控制阀32；第三比例电磁阀33；第二截止阀34；泄压阀35；第二支路301；第三支路302；
[0025]空气供给系统4；第二温湿交换器41；鼓风机42；
[0026]散热系统5；散热泵51；散热器52；第二循环回路501；
[0027]可调负载6；
[0028]加氢管路7；单向阀71；过滤装置72；第三截止阀73。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]如图1至图3所示，本专利技术实施例的氢燃料电池测试系统包括燃料电池电堆1、氢气
供给系统2、空气供给系统4和吹扫系统3。
[0031]氢气供给系统2包括氢气瓶21、第一温湿交换器22、氢循环泵23和氢浓度传感器24，氢气瓶21的出气端与第一温湿交换器22的进气端连通，第一温湿交换器22、氢循环泵23和燃料电池电堆1依次连通形成第一循环回路201，氢浓度传感器24与第一循环回路201连通，且氢浓度传感器24与第一循环回路201连通处位于氢循环泵23和燃料电池电堆1之间。
[0032]具体地，氢气瓶21设置有进气端和出气端，燃料电池电堆1包括阳极和阴极，燃料电池电堆1的阳极设置有用于排放燃料电池电堆1阳极尾气的阳极排气口14，氢气瓶21中存储有液态氢。氢循环泵23设置有进气口和出气口，氢循环泵23的进气口与燃料电池电堆1的阳极排气口14相连，氢循环泵23的出气口与第一温湿交换器22的进气端相连。
[0033]需要说明的是，氢循环泵23的进气口与燃料电池电堆1的阳极排气口14通过管道连通，在氢循环泵23的进气口与燃料电池电堆1的阳极排气口14之间的管路中设置有第一支路202，第一支路202上设置有氢浓度传感器24和第一比例电磁阀25，从燃料电池电堆1阳极排出的阳极尾气经过第一支路202排出。
[0034]由此，当氢浓度传感器24检测到阳极尾气中氢浓度较低时第一比例电磁阀25打开，使燃料电池电堆1阳极排出的阳极尾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池测试系统，其特征在于，包括：燃料电池电堆；氢气供给系统，所述氢气供给系统包括氢气瓶、第一温湿交换器、氢循环泵和氢浓度传感器，所述氢气瓶的出气端与所述第一温湿交换器的进气端连通，所述第一温湿交换器、所述氢循环泵和所述燃料电池电堆依次连通形成第一循环回路，所述氢浓度传感器与所述第一循环回路连通，且所述氢浓度传感器与所述第一循环回路连通处位于所述氢循环泵和所述燃料电池电堆之间；空气供给系统，所述空气供给系统与所述燃料电池电堆连通，以用于向所述燃料电池电堆供给空气；吹扫系统，所述吹扫系统与所述氢气供给系统连通，所述吹扫系统用于向所述燃料电池电堆中通入惰性气体以排出所述燃料电池电堆中氢气。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池测试系统，其特征在于，所述吹扫系统包括氮气瓶，所述氢气瓶的出气端与所述第一温湿交换器的进气端通过第一管路连通，所述氮气瓶的出气口与所述第一管路连通。3.根据权利要求2所述的氢燃料电池测试系统，其特征在于，所述第一管路中依次设置有第一控制阀、减压阀和流量传感器，所述氮气瓶的出气口与所述第一控制阀的出气端相连，所述氮气瓶的出气口与所述第一控制阀的出气端设置有第二控制阀。4.根据权利要求3所述的氢燃料电池测试系统，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀均包括截止阀和比例电磁阀中的至少一种。5.根据权利要求3所述的氢燃料电池测试系统，其特征在于，所述吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟令宇，周如林，夏杰，赵中梅，乔子石，苏春阳，
申请(专利权)人：北京煤科天玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：