氢燃料电池测试环境压力模拟方法和模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池测试环境压力模拟方法，其用于模拟不同海拔压力(包括但不限于高海拔压力)测试环境压力，包括：通过高压流体产生负压形成一负压源；将该负压源稳压后密闭连接测试氢燃料电池排气口，将含氢空气抽离；经过压力调节并稳压后的空气自进气口进入测试氢燃料电池；测试氢燃料电池进气口和排气口压力等于模拟模拟的海拔测试环境压力。本发明专利技术还公开了一种氢燃料电池测试环境压力模拟系统。本发明专利技术通过高压流体产生的负压将含氢空气抽吸排入大气环境，能实时准确模拟氢燃料电池测试环境压力，并能确保模拟环境安全和测试环境压力稳定。试环境压力稳定。试环境压力稳定。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池测试环境压力模拟方法和模拟系统


[0001]本专利技术涉及环境模拟领域，特别是涉及一种氢燃料电池测试环境压力模拟方法。本专利技术还涉及一种氢燃料电池测试环境压力模拟系统。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。随着氢燃料电池技术的发展，为验证电池在不同海拔工况下的运行性能及可靠性，需要在实验室内模拟海拔相关环境，故而需要一套设备来形成实验需要的海拔高度对应的气压。
[0003]目前针对普通发动机运行状态的海拔模拟，大部分通过罗茨泵一类的负压生成设备来形成负压环境，这类设备对于普通的燃油发动机的吸排气海拔模拟很适用，但是如上所述氢气属于易燃易爆气体，这类设备在运行时流道内的旋转机械有可能在高速运转情况下产生火花，继而引燃氢气，形成爆炸，这对于实验设备而言是绝对不允许的。同时，氢气与空气在燃料电池内反应生成水，故而在排气中含有液滴，这部分液滴在进入设备时可能对旋转部件造成损害，影响设备可靠性。针对传统设备可能出现的问题，急需一种可用于氢燃料电池测试环境压力模拟的方案。

技术实现思路

[0004]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种能实时准确模拟氢燃料电池测试环境压力，并能确保模拟环境安全和测试环境压力稳定的氢燃料电池测试环境压力模拟方法。
[0006]本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种能实时准确模拟氢燃料电池测试环境压力，并能确保模拟环境安全和测试环境压力稳定的氢燃料电池测试环境压力模拟系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供第一种用于模拟不同海拔(包括但不限于高海拔)测试环境压力的氢燃料电池测试环境压力模拟方法，包括以下步骤：
[0008]S1，通过高压流体产生负压形成一负压源；
[0009]S2，将该负压源稳压后密闭连接测试氢燃料电池进气口和排气口，将含氢空气抽离；
[0010]S3，经过压力调节并稳压后的空气自进气口进入测试氢燃料电池；
[0011]其中，测试氢燃料电池进气口和排气口压力等于模拟模拟的海拔测试环境压力。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供第二种用于模拟不同海拔(包括但不限于高海拔)测试环境压力的氢燃料电池测试环境压力模拟方法，包括以下步骤：
[0013]S1
’
，将被测试氢燃料电池置于一密闭耐压环境；
[0014]S2
’
，在密闭耐压环境形成一用于吸入大气环境空气的单向可调压进气口，实时调
整自进入密闭耐压环境的空气压力使其等于模拟海拔测试环境压力供被测试氢燃料电池使用；
[0015]S3
’
，在密闭耐压环境外通过高压流体产生负压形成一负压源；
[0016]S4
’
，在密闭耐压环境形成一单向排气口，将负压源密闭连接该单向排气口，密闭耐压环境的含氢空气被该单向排气口的负压抽吸出密闭耐压环境后排入大气环境。
[0017]可选择的，进一步改进所述的氢燃料电池测试环境模拟方法，所述高压流体是高压不可燃液体、高压不可燃气体，或高压不可燃液体与高压不可燃气体的混合物。
[0018]可选择的，进一步改进所述的氢燃料电池测试环境模拟方法，所述高压流体是高压水、高压水蒸气、高压空气、或高压水与高压水蒸气混合物。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术提供第一种氢燃料电池测试环境压力模拟系统，包括：
[0020]压力调节件，其连接在稳压旁通结构第一进气口；
[0021]稳压旁通结构，其第一供气口连接被测试氢燃料电池进气口，其第二进气口连接被测试氢燃料电池排气口，其第二供气口连接负压产生装置；
[0022]压力传感器，其连接在稳压旁通结构和被测试氢燃料电池进气口之间的管路上，其用于采集实时压力传送至控制器；
[0023]负压产生装置，其通过高压流体产生负压，将被测试氢燃料电池排出含氢空气吸出后排入大气环境；
[0024]控制器，其根据采集到的实时压力控制压力调节件开度，使进入稳压旁通结构的压力等于模拟海拔测试环境压力。
[0025]为解决上述技术问题，本专利技术提供第二种氢燃料电池测试环境压力模拟系统，包括：
[0026]密闭耐压舱体，其用于容置被测试氢燃料电池；
[0027]单向进气口，其形成在密闭耐压舱体的一侧壁上；
[0028]压力调节件，其连接在单向进气口位于大气环境的一侧；
[0029]压力传感器，其设置在密闭耐压舱体内，其用于采集密闭耐压舱体内压力传送至控制器；
[0030]单向排气口，其形成在密闭耐压舱体的一侧壁上；
[0031]负压产生装置，其位于密闭耐压舱体外，且密闭连接在单向排气口，其通过高压流体产生负压，将被测试氢燃料电池排出含氢空气吸出后排入大气环境；
[0032]控制器，其根据密闭耐压舱体内压力控制压力调节件开度，使进入密闭耐压舱体内压力等于模拟海拔测试环境压力。
[0033]密闭耐压舱体由耐压结构搭建，可承受舱外大气与舱内压力之间的压差。氢燃料电池置于舱内，进气口直接抽吸舱内空气，空气与氢气反应后排气直接排至舱内。从外界吸入的空气不与燃料电池吸气口直接相连，同时抽吸口也不与燃料电池排气口相连，通过检测整个舱体的气压来控制调节阀开度。
[0034]可选择的，进一步改进所述的氢燃料电池测试环境压力模拟系统，所述负压产生装置包括：
[0035]液环泵，其用于将高压流体形成负压，将含氢空气吸出密闭耐压舱体后输入分离
器；
[0036]分离器，其用于将所述液环泵排出流体和含氢空气分离，分离出的流体被输送回液环泵重新形成液环，含氢空气被排入大气环境。
[0037]在液环泵的抽吸作用下，单向进气口从外界吸入常压空气，常压空气在经过压力调节阀节流之后压力降低，通过压力传感器检测当前压力，经过计算后调节压力调节阀开度对当前压力进行修正，直到达到目标压力。稳压罐主要功能为稳定系统压力，同时兼具旁通功能。氢燃料电池进气口从稳压罐供气口抽吸低压空气，空气在燃料电池内与氢气反应后从排气口排出，与旁通空气混合和进入液环泵，继而排入大气。
[0038]可选择的，进一步改进所述的氢燃料电池测试环境压力模拟系统，所述负压产生装置包括：
[0039]高压泵，其作为动力源，用于形成高压流体，并将所述高压流体输送至喷射泵；
[0040]喷射泵，其用于将高压流体的高速射流形成负压，将含氢空气吸出密闭耐压舱体后排输入分离器；
[0041]分离器，其用于将喷射泵排出流体和含氢空气分离，所述流体被输送回高压泵重新加压，含氢空气被排入大气环境。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池测试环境压力模拟方法，其用于模拟不同海拔压力测试环境压力，其特征在于，包括以下步骤：S1，通过高压流体产生负压形成一负压源；S2，将该负压源稳压后密闭连接测试氢燃料电池进气口和排气口，将含氢空气抽离；S3，经过压力调节并稳压后的空气自进气口进入测试氢燃料电池；其中，测试氢燃料电池进气口和排气口压力等于模拟的海拔测试环境压力。2.一种氢燃料电池测试环境压力模拟方法，其用于模拟不同海拔压力测试环境压力，其特征在于，包括以下步骤：S1
’
，将被测试氢燃料电池置于一密闭耐压环境；S2
’
，在密闭耐压环境形成一用于吸入大气环境空气的单向可调压进气口，实时调整自进入密闭耐压环境的空气压力使其等于模拟海拔测试环境压力供被测试氢燃料电池使用；S3
’
，在密闭耐压环境外通过高压流体产生负压形成一负压源；S4
’
，在密闭耐压环境形成一单向排气口，将负压源密闭连接该单向排气口，密闭耐压环境的含氢空气被该单向排气口的负压抽吸出密闭耐压环境后排入大气环境。3.如权利要求1或2所述的氢燃料电池测试环境模拟方法，其特征在于：所述高压流体是高压不可燃液体、高压不可燃气体，或高压不可燃液体与高压不可燃气体的混合物。4.如权利要求1所述的氢燃料电池测试环境模拟方法，其特征在于：所述高压流体是高压水、高压水蒸气、高压空气、或高压水与高压水蒸气混合物。5.一种氢燃料电池测试环境压力模拟系统，其特征在于，包括：压力调节件，其连接在稳压旁通结构第一进气口；稳压旁通结构，其第一供气口连接被测试氢燃料电池进气口，其第二进气口连接被测试氢燃料电池排气口，其第二供气口连接负压产生装置；压力传感器，其连接在稳压旁通结构和被测试氢燃料电池进气口之间的管路上，其用于采集实时压力传送至控制器；负压产生装置，其通过高压流体产生负压，将被测试氢燃料电池排出含氢空气吸出后排入大气环境；控制器，其根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，李庆，
申请(专利权)人：苏州佐竹冷热控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：