本发明专利技术公开了一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置及测试方法，该装置包括：设置在进气管道的干气体进气部件、湿度调节部件和干湿气体混合腔室；设置在进气口处的检测进气气体的湿度、压力和流量的第一湿度传感器、第一压力传感器和流量传感器；设置在出气口处的检测出气气体的湿度、压力的第二湿度传感器和第二压力传感器，以及调节进气气体压力的气体调节设备；控制器，其向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号以调节进气气体流量、压力和/或进气干湿度使其满足测试条件，且根据采集的湿度数值和压力数值来计算得到气水分离器的性能。该装置能够帮助对气水分离器开发进行试验验证。帮助对气水分离器开发进行试验验证。帮助对气水分离器开发进行试验验证。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池领域，尤其是涉及一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置及测试方法。
技术介绍
[0002]不同于普通燃油车，燃料电池汽车使用的燃料气体——氢气，一般使用高压容器管来进行存储。储氢量受限于目前的技术条件，同时环境条件也会有一定的影响。为了在不改变储氢容器数量和容积的情况下使燃料电池汽车的行驶里程足够远，提高氢气利用率是一种有效的方法。
[0003]为了提高氢气利用率，未反应完全的氢气会先经过气水分离器，再经过引射器或氢气循环泵进行循环利用，这其中气水分离器负责将氢气尾气中多余的水分排出，避免燃料电池阳极侧“水淹”。
[0004]现阶段国内的气水分离器大都还处在性能试验阶段，如何开发性能优良的气水分离器需要依靠试验设备来对其进行试验验证。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题之一是需要提供一种测试装置，该测试装置可以测试燃料电池专用的气水分离器的水气分离性能和气水分离器的流量与压力范围，为后期匹配电堆做前期性能准备。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，该装置包括：与待测气水分离器的进气口连通的进气管道；与待测气水分离器的出气口连通的出气管道；设置在所述进气管道的干气体进气部件、湿度调节部件和干湿气体混合腔室；设置在所述进气口处的检测进气气体的湿度、压力和流量的第一湿度传感器、第一压力传感器和流量传感器；设置在所述出气口处的检测出气气体的湿度、压力的第二湿度传感器和第二压力传感器，以及调节进气气体压力和流量的气体调节设备；控制器，其与所述干气体进气部件、湿度调节部件、气体调节设备和各个传感器连接，向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号以调节进气气体流量、压力和/或进气干湿度使其满足测试条件，且根据采集的湿度数值和压力数值来得到不同测试项目下的气水分离器的性能。
[0007]在一个实施例中，所述控制器，其根据在四种测试项目下预先设定的进气气体压力、流量和/或进气干湿度的测试允许范围，向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号，这四种测试项目包括：固定湿度下不同压力的测试；固定压力下不同湿度的测试；固定流量下不同湿度的测试；不同湿度和不同压力下的测试。
[0008]在一个实施例中，所述控制器，其利用第一湿度传感器和第二湿度传感器采集到的湿度数值的差值与第一湿度传感器采集的湿度数值进行比值来衡量所述气水分离器的气水分离能力。
[0009]在一个实施例中，所述气体调节设备，其包括：与出气口连通的气体收集器，以及设置在出气口和气体收集器之间的与所述控制器连接的第一电磁阀，该电磁阀根据第一阀控制信号动作与干气体进气部件一同联动来调节进气气体压力和/或气体流量，该控制信号是基于所述第一压力传感器采集的压力信号和预设的进气气体压力的测试允许范围生成的，或者是基于流量传感器采集的流量信号和预设的进气气体流量的测试允许范围生成的。
[0010]在一个实施例中，所述装置还包括与气水分离器的排水口连通的水收集系统，该系统包括：与排水口连通的水收集器；与所述控制器连接的检测气水分离器的水位信号的液位传感器；以及设置在排水口和水收集器之间的与所述控制器连接的第二电磁阀，该电磁阀根据第二阀控制信号进行排水动作，该控制信号是基于所述液位传感器采集的水位信号生成的。
[0011]在一个实施例中，所述湿度调节设备包括设置在干气体进气部件和干湿气体混合腔室之间的增湿器和比例阀，所述比例阀与所述控制器连接，根据第三阀控制信号动作来调节干气体的进气流量，该控制信号是基于所述第一湿度传感器采集的湿度信号、流量传感器采集的流量信号和预设的进气气体流量、干湿度的测试允许范围生成的。
[0012]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种利用如上所述装置的测试方法，该测试方法包括：选定测试项目；控制器根据在测试项目下预先设定的进气气体压力、流量和/或进气干湿度的测试允许范围，向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号；干气体进气部件依据控制信号动作与气体调节设备联动调节进气压力和/或流量，使进气气体的流量和压力达到测试允许范围；湿度调节设备依据控制信号动作调节进气湿度使其达到测试允许范围；在测试完毕后，控制器基于获取的各传感器采集的湿度数值和压力数值来得到不同测试项目下的气水分离器的性能。
[0013]在一个实施例中，所述测试项目包括：固定湿度下不同压力的测试；固定压力下不同湿度的测试；固定流量下不同湿度的测试；不同湿度和不同压力下的测试。
[0014]在一个实施例中，所述控制器其利用如下表达式来计算气水分离器性能：利用第一湿度传感器和第二湿度传感器采集到的湿度数值的差值与第一湿度传感器采集的湿度数值进行比值来衡量所述气水分离器的气水分离能力。
[0015]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，该装置包括：与待测气水分离器的进气口连通的进气管道；与待测气水分离器的出气口连通的出气管道；依次设置在进气管道的干气体进气阀、增湿器、干湿气体混合腔室、第一湿度传感器、第一压力传感器、流量计，在干气体进气阀和干湿气体混合腔室之间设置比例阀；依次设置在出气管道的第二湿度传感器、第二压力传感器、第一电磁阀和气体收集器；设置在待测气水分离器的排水口的第二电磁阀和水收集器；控制器，其与干气体进气阀、比例阀、第一湿度传感器、第一压力传感器、流量计、第二湿度传感器、第二压力传感器、第一电磁阀和第二电磁阀连接。
[0016]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0017]本专利技术的实施例提供一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，该装置包括设置在进气管道的干气体进气部件、湿度调节部件和干湿气体混合腔室；设置在进气口
处的检测进气气体的湿度、压力和流量的多种类型；设置在出气口处的检测出气气体的湿度、压力的多种传感器和气体调节设备。通过控制器对这些设备的控制分别调节进气气体流量、压力和/或进气干湿度使其满足测试条件，且根据采集的湿度数值和压力数值来计算得到气水分离器的性能。该装置能够帮助对气水分离器开发进行试验验证，为后期匹配电堆做前期性能准备。
[0018]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术的技术方案而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
[0019]附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0020]图1为本申请实施例的用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置的构造示意图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，该装置包括：与待测气水分离器的进气口连通的进气管道；与待测气水分离器的出气口连通的出气管道；设置在所述进气管道的干气体进气部件、湿度调节部件和干湿气体混合腔室；设置在所述进气口处的检测进气气体的湿度、压力和流量的第一湿度传感器、第一压力传感器和流量传感器；设置在所述出气口处的检测出气气体的湿度、压力的第二湿度传感器和第二压力传感器，以及调节进气气体压力和流量的气体调节设备；控制器，其与所述干气体进气部件、湿度调节部件、气体调节设备和各个传感器连接，向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号以调节进气气体流量、压力和/或进气干湿度使其满足测试条件，且根据采集的湿度数值和压力数值来得到不同测试项目下的气水分离器的性能。2.根据权利要求1所述的用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，其特征在于，所述控制器，其根据在四种测试项目下预先设定的进气气体压力、流量和/或进气干湿度的测试允许范围，向干气体进气部件、气体调节设备和/或湿度调节设备发送控制信号，这四种测试项目包括：固定湿度下不同压力的测试；固定压力下不同湿度的测试；固定流量下不同湿度的测试；不同湿度和不同压力下的测试。3.根据权利要求2所述的用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，其特征在于，所述控制器，其利用第一湿度传感器和第二湿度传感器采集到的湿度数值的差值与第一湿度传感器采集的湿度数值进行比值来衡量所述气水分离器的气水分离能力。4.根据权利要求1～3中任一项所述的用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，其特征在于，所述气体调节设备，其包括：与出气口连通的气体收集器，以及设置在出气口和气体收集器之间的与所述控制器连接的第一电磁阀，该电磁阀根据第一阀控制信号动作与干气体进气部件一同联动来调节进气气体压力和/或气体流量，该控制信号是基于所述第一压力传感器采集的压力信号和预设的进气气体压力的测试允许范围生成的，或者是基于流量传感器采集的流量信号和预设的进气气体流量的测试允许范围生成的。5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于测试燃料电池的气水分离器性能的装置，其特征在于，所述装置还包括与气水分离器的排水口连通的水收集系统，该系统包括：与排水口连通的水收集器；与所述控制器连接的检测气水分离器的水位信号的液位传感器；以及设置在排水口和水收...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊钊，黄炫方，胡振球，彭再武，张晓龙，周华，尹志刚，刘文哲，张俊深，
申请(专利权)人：中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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