燃料电池阴极分水器分水效率试验装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了燃料电池阴极分水器分水效率试验装置及测试方法，装置包括空压机、中冷器、散热器、高压喷头、第一集水器、分水器、第二集水器；空压机的出口连接所述中冷器的进气口，中冷器的出气口连接分水器进口，散热器连接中冷器，中冷器和分水器之间的管路设置有高压喷头，高压喷头与第一集水器连接，分水器的出液口连接第二集水器；测试方法是通过空压机吸气，中冷器对气体降温，水泵与高压喷头喷水，节气门进行保压，模拟燃料电池的实际工况，对分水器分水能力进行验证，测得分水器流阻、分水器分水效率，保证测试的准确性，更加贴近燃料电池的实际使用情况。料电池的实际使用情况。料电池的实际使用情况。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池阴极分水器分水效率试验装置及测试方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，具体涉及燃料电池阴极分水器分水效率试验装置及测试方法。

技术介绍

[0002]燃料电池发动机是将氢气与氧气的化学能转化为电能的装置，其产物是水，在应用过程中，随着燃料电池发动机的功率越来越大，使用的电动空压机功耗越来越高，为了提高燃料电池的转化效率，减低整体功耗，可将电动空压机用膨胀机来进行替代，在保证足够进气量的同时，进行能量回收，可降低燃料电池功耗。燃料电池发动机在工作时，阴极会产生大量的水，会对膨胀机的叶轮产生高负荷的冲击，影响膨胀机的使用寿命，同时存在冬天结冰的风险，所以在使用膨胀机的同时，匹配分水器，将阴极产生的水在进入膨胀机叶轮之前分离出去，避免因为水的存在对膨胀机产生负面影响。因为燃料电池产水量无法进行精确计量，无法在燃料电池发动机上面对分水器分水效率进行精确计算，在分水器开发完成后，对其分水效率的测试成为了一个亟待解决的问题。
[0003]本专利专利技术了分水器测试分水效率的试验装置，充分模拟燃料电池的使用工况，可对分水器分水效率进行准确计算。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，第一方面，本专利技术提供了燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，包括空压机、中冷器、散热器、高压喷头、第一集水器、分水器、第二集水器；所述空压机的出口连接所述中冷器的进气口，中冷器的出气口连接所述分水器进口，所述散热器连接中冷器，中冷器和分水器之间的管路设置有高压喷头，所述高压喷头与第一集水器连接，分水器的出液口连接第二集水器。
[0005]具体的，所述高压喷头与第一集水器之间的管路上设置有水泵，所述中冷器的进口设置有第一温度传感器，中冷器的出口设置有第二温度传感器，所述分水器的进口设置有第三温度传感器，分水器的出气口设置有节气门。
[0006]具体的，所述空压机的进口设置有依次相连的空滤、流量计。
[0007]具体的，所述散热器对所述中冷器内部的冷却液进行降温。
[0008]具体的，所述分水器的进口设置有第一压力传感器，分水器的出气口设置有第二压力传感器。
[0009]第二方面，本专利技术提供燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的测试方法，用于上述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置进行测试，采集燃料电池工况点的温度、流量、压力参数，控制燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的气体流量，通过控制散热器的散热能力来对燃料电池阴极分水器分水效率试验装置内部气体进行温度调节，对整个通路进行压力控制，通过水泵来控制喷入燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的水量，使燃料电池阴极分水器分水效率试验装置工况与燃料电池实际工作工况一致，测得分水器流
阻、分水器分水效率。
[0010]具体的，所述控制燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的气体流量是通过控制空压机转速来实现，所述散热器的散热能力由第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器的读数来确定。
[0011]具体的，所述对整个通路进行压力控制是通过调节节气门开度实现，通过高压喷头调节喷出水的粒径。
[0012]具体的，所述分水器流阻等于第一压力传感器读取的压力数值减去第二压力传感器读取的压力数值。
[0013]具体的，所述分水器分水效率为第二集水器收集到的水的量与第一集水器内注入水的总量的比值。
[0014]目前没有燃料电池阴极分水器分水效率测试装置及试验方法，本专利通过空压机吸气，中冷器对气体降温，水泵与高压喷头喷水，节气门进行保压，模拟燃料电池的实际工况，对分水器分水能力进行验证，使试验装置工况与燃料电池实际工作工况一致，测得分水器流阻、分水器分水效率，保证测试的准确性，更加贴近燃料电池的实际使用情况。
附图说明
[0015]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0016]图1示出了本专利技术实施例中的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置。
[0017]附图标记：1
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空滤；2
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流量计(含环境温度测点)；3
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空压机；4
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第一温度传感器；5
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中冷器；6
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散热器；7
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第二温度传感器；8
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高压喷头；9
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第三温度传感器；10
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第一压力传感器；11
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第一集水器；12
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水泵；13
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分水器；14
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第二集水器；15
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第二压力传感器；16
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节气门。
具体实施方式
[0018]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0019]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“连接”、“连通”表示直接或通过其他组件间接的连接或连通。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象，但并不直接表示先后顺序或重要程度的不同。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0020]本公开缩略语和关键术语定义：
[0021]分水器：对水气混合物进行分离的装置；
[0022]空压机：空气压缩机是一种用以压缩气体的设备；
[0023]集水器：收集水的容器；
[0024]中冷器：对气体进行冷却的装置；
[0025]散热器：换热装置；
[0026]节气门：是一种对吸入气流量起调节流量用的装置。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例提供了燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的原理图，
[0028]空压机3对空气进行压缩，通过空滤1来保证吸入的气体为洁净的，通过流量计2的计量来控制吸入的空气流量，通过第一温度传感器4识别压缩后的空气温度，因为压缩后的空气温度较高，需要通过中冷器5来对空气进行降温，散热器6对中冷器5内部的冷却液进行降温，通过第二温度传感器7来识别冷却后的空气温度；水泵12从第一集水器11中抽水，通过高压喷头8向管路里进行喷水，由分水器13对气水混合气进行分离，由第二集水器14对分水器13出来的水进行收集，第一压力传感器10、第二压力传感器15识别进、出分水器13的压力，通过节气门16来控制整个通路里的压力与燃料电池工作时的条件一致。
[0029]燃料电池工作时，阴极侧空气是具备一定压力、一定温度的，由于空压机3压缩后的气体温度过高，需要用中冷器5来对通路的气体进行温度控制，通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，其特征在于，包括空压机、中冷器、散热器、高压喷头、第一集水器、分水器、第二集水器；所述空压机的出口连接所述中冷器的进气口，中冷器的出气口连接所述分水器进口，所述散热器连接中冷器，中冷器和分水器之间的管路设置有高压喷头，所述高压喷头与第一集水器连接，分水器的出液口连接第二集水器。2.根据权利要求1所述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，其特征在于，所述高压喷头与第一集水器之间的管路上设置有水泵，所述中冷器的进口设置有第一温度传感器，中冷器的出口设置有第二温度传感器，所述分水器的进口设置有第三温度传感器，分水器的出气口设置有节气门。3.根据权利要求2所述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，其特征在于，所述空压机的进口设置有依次相连的空滤、流量计。4.根据权利要求3所述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，其特征在于，所述散热器对所述中冷器内部的冷却液进行降温。5.根据权利要求4所述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置，其特征在于，所述分水器的进口设置有第一压力传感器，分水器的出气口设置有第二压力传感器。6.燃料电池阴极分水器分水效率试验装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法是用于权利要求5所述的燃料电池阴极分水器分水效率试验装置进行测试，采集燃料电池工况点的温度、流量、压力参数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩钦飞，李寿烽，渠海洋，高云庆，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：