燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法，所述系统包括与燃料电池一一对应燃料电池测试台、与所述燃料电池测试台一一对应的第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，各个所述燃料电池测试台之间独立工作；第一类直流转换器与所述燃料电池测试台对应连接，将燃料电池输出直流电压转换为指定电压；所述第二类直流转换器与所有第一类直流转换器连接，将所述指定电压输出给所述电解水单元，为所述电解水单元供电；所述电解水单元通过所述指定电压电解水得到电解产品。将燃料电池在被测试过程中释放的电能充分利用，以用于电解水单元电解水得到电解产品，充分利用电能，减少电能的耗费，还可以实现大幅度节能。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法
本专利技术实施例涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法。
技术介绍
燃料电池技术在逐步商用化过程中，对包括燃料电池电堆、燃料电池系统乃至燃料电池发动机的大规模研究、验证、测试工作会越来越普遍。在测试过程中，由于燃料电池自身是一个发电设备，为了测试其性能往往需要使用负载,这将会消耗掉燃料电池的电能。在使用的燃料电池测试设备的负载往往将所发的电能转化为热能，即常见的电子负载，该类电子负载为水冷和空冷两种，其所释放的热能往往还需要如冷水塔或者大型风机散热，以保证电子负载正常工作。在热释放过程中必然还需要额外的电能。若燃料电池完全商业化，尤其是车用大功率燃料电池发电系统(如超过30KW)，这种测试方式必然将造成极大电能浪费。
技术实现思路
本专利技术提供了一种燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法，充分利用燃料电池在被测试过程中释放的电能。具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一方面，提供一种燃料电池测试系统，所述系统包括与燃料电池一一对应燃料电池测试台、与所述燃料电池测试台一一对应的第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，各个所述燃料电池测试台之间独立工作；第一类直流转换器与所述燃料电池测试台对应连接，将燃料电池输出直流电压转换为指定电压；所述第二类直流转换器与所有第一类直流转换器连接，将所述指定电压输出给所述电解水单元，为所述电解水单元供电；所述电解水单元通过所述指定电压电解水得到电解产品。另一方面，提供一种使用燃料电池测试系统的方法，所述系统包括与燃料电池一一对应燃料电池测试台、与所述燃料电池测试台一一对应的第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，各个所述燃料电池测试台之间独立工作，所述方法包括：将燃料电池测试台与燃料电池一一对应电连接，以对燃料电池的相应参数进行测试；将第一类直流转换器与燃料电池测试台一一对应电连接，获取燃料电池在被测试过程中释放出的直流电压；将所述第二类直流转换器与第一类直流转换器电连接，将直流电压转换为指定电压，以及，将所述指定电压传输给所述电解水单元，以使电解水单元电解水得到电解产品。应用本专利技术实施例，将燃料电池在被测试过程中释放的电能充分利用，以用于电解水单元电解水得到电解产品，充分利用电能，减少电能的耗费，此外，电解产品又可以作为燃料电池的燃料来源，即采用循环供电或者供气的方式，与现有设备相比，可以实现大幅度节能。附图说明图1为本专利技术一个实施例提供的一种燃料电池测试系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一个实施例提供的一种燃料电池测试系统的结构示意图。如图1所示，该系统可以包括燃料电池测试台、第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，燃料电池测试台与燃料电池一一对应电连接，第一类直流转换器与燃料电池测试台一一对应电连接，燃料电池测试台的个数与燃料电池的个数一致，通常一次测试多个燃料电池，因此会有多个燃料电池测试台，且多个燃料电池测试台之间独立工作，相互不干扰，而第一类直流转换器与燃料电池测试台的个数一致，而第二类直流转换器与第一类直流转换器连接，常为一对多的连接方式，即一个第二类直流转换器与多个第一类直流转换器电连接，而第二类直流转换器与电解水单元电连接。可选地，燃料电池测试台包括但不限于空气流量测试单元、控制单元、氢气流量测试单元、减压增湿单元、背压及其控制单元、燃料电池冷却温度控制单元，以实现对燃料电池的测试，并进行一定控制。可选地，在本专利技术实施例中，燃料电池可以包括但不限于燃料电池电堆、燃料电池单节、燃料电池系统和燃料电池发动机，对应地，不同的燃料电池，其对应使用的燃料电池测试台也不相同，比如，燃料电池电堆，其对应的测试台为燃料电池电堆测试台，而燃料电池单节，其对应的测试台为燃料电池单节测试台，在此不再一一赘述，在测试过程中，基于燃料电池的类型相应选择对应的测试台即可。此外，需要说明的是，不同的测试台，对燃料电池的测试参数及对应的测试单元或者结构可能相同也可能有差异，比如，燃料电池电堆测试台可以包括空气流量测试单元、控制单元、氢气流量测试单元、减压增湿单元、背压及其控制单元、燃料电池冷却温度控制单元中的至少一个，而燃料电池单节测试台可以只包括空气流量测试单元、减压单元及其控制单元，本专利技术在此不做限制。基于上述连接关系，电能的传输具体可以如下：在开始对燃料电池进行测试后，燃料电池将释放电能，该电能的大小由燃料电池工作状态决定，一般为一个区间，为直流电压，因此需要第一类直流转换器将该直流电压转换为指定电压，比如，将直流电压转换成统一的电压值，以能够满足电解水单元的供电电源要求，而第二类直流转换器将指定电压输出给电解水单元，为电解水单元供电，电解水单元在该指定电压的作用下，将水电解得到电解产品，比如，氢气和氧气。根据本专利技术一可选实施例，该系统还可以包括逆变器，逆变器与第二类直流转换器并联，与所有第一类直流转换器连接，将燃料电池输出直流电压转换为交流电，以供电解水单元使用。需要说明的是，逆变器和第一类直流转换器可以同时使用，也可以单独使用，具体来说，在系统工作过程中，可以根据需要决定燃料电池所输出电能的去向，当燃料电池的供给氢气不足时，则大部分分配到第二类直流转换器，而当内网用电需求量较大，而氢气储备较多时，可更多分配到逆变器上，逆变器将直流电逆变为交流电，可以供包括如燃料电池测试台、电解水单元等在内的内网交流电设备使用。当供给电解水单元使用时，电解水单元可以包括直流输入端口、交流输入端口和整流单元，而交流输入端口可以一端与逆变器电连接，另一端整流单元电连接，将逆变器转换的交流电传输给整流单元，经整流单元整流为直流电，以供电解水单元使用。而电解水单元的电解产品可以包括氢气和氧气，与现有技术相比较，本专利技术实施例中的氧气为副产品，是现有技术中的测试系统中不能产生的产品，而由于所制备的氢气和氧气压力较低，为了能够方便存储氢气和氧气，该系统还可以包括第一压缩机和第一储氢罐、以及第二压缩机和储氧罐，第一压缩机和第二压缩机分别压缩氢气和氧气，经压缩后进入第一储氢罐和储氧罐。在本专利技术实施例中，由于氢气转换为电的效率一般为50％(基于氢气的低热值)，而电再次制氢的效率为80％(基于低热值)左右，因此在整个循环中，即使燃料电池所发电全用作电解水回到氢气，其效率为40％左右，这意味着该循环依然需要从外界输入能量，可以通过外来氢气或从外网引入交流电的形式使燃料电池测试持续进行。基于此，该系统还可以包括第二储氢罐，用于存储主要氢气，以不断向燃料电池提供氢气，保障燃料电池的测试工作持续进行，但是由于本系统工作过程中能够生成部分氢气，因此可以减少外界输入氢气的量，需要说明的是，第一储氢罐和第二储氢罐可以是同一个储氢罐，也可以是两个单独的储氢罐，且该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池测试系统，其特征在于，所述系统包括与燃料电池一一对应燃料电池测试台、与所述燃料电池测试台一一对应的第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，各个所述燃料电池测试台之间独立工作；第一类直流转换器与所述燃料电池测试台对应连接，将燃料电池输出直流电压转换为指定电压；所述第二类直流转换器与所有第一类直流转换器连接，将所述指定电压输出给所述电解水单元，为所述电解水单元供电；所述电解水单元通过所述指定电压电解水得到电解产品。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池测试系统，其特征在于，所述系统包括与燃料电池一一对应燃料电池测试台、与所述燃料电池测试台一一对应的第一类直流转换器、第二类直流转换器和电解水单元，其中，各个所述燃料电池测试台之间独立工作；第一类直流转换器与所述燃料电池测试台对应连接，将燃料电池输出直流电压转换为指定电压；所述第二类直流转换器与所有第一类直流转换器连接，将所述指定电压输出给所述电解水单元，为所述电解水单元供电；所述电解水单元通过所述指定电压电解水得到电解产品。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括逆变器，所述逆变器与所述第二类直流转换器并联，与所有第一类直流转换器连接，将燃料电池输出直流电压转换为交流电，以供所述电解水单元使用。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电解水单元包括直流输入端口、交流输入端口和整流单元，所述直流输入端口与所述第二类直流转换器电连接，将所述指定电压输入所述电解水单元；所述交流输入端口一端与所述逆变器电连接，另一端所述整流单元电连接，将所述逆变器转换的交流电传输给所述整流单元，经所述整流单元整流为直流电，以供所述电解水单元使用。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电解产品包括氢气和氧气。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一压缩机和第一储氢罐，所述第一压缩机连接在所述电解水单元与所述第一储氢罐之间，用于压缩所述电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘全全，曹宏宇，周鹏飞，张国强，
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：北京,11