一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统，包括电池固定座、进排气模块、空气进气风道模块、空气排气风道模块、中控电脑、电子负载模块，单电池电压监测装置和温度扫描装置；进排气模块包括箱体、进气单元和排气单元，进气单元和排气单元设置在箱体内；电池固定座设置在空气进气风道模块和空气排气风道模块之间，电子负载模块连接燃料电池，单电池电压监测装置连接燃料电池的每节单电池，温度扫描装置设置在燃料电池的一侧。与现有技术相比，本实用新型专利技术有效实现了对空冷型质子交换膜燃料电池的性能测试，进行燃料电池后续的设计优化和管理。料电池后续的设计优化和管理。料电池后续的设计优化和管理。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统


[0001]本技术涉及一种燃料电池交换领域，尤其是涉及一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种将氢氧通过电化学反应产生电能的发电装置，具有能量转换效率高，环境友好，噪声低等多项优点。随着燃料电池技术的发展与商业化，燃料电池的安全性和耐久性受到越来越多的关注。目前主流的电池热量移除方式包括液体冷却和空气冷却两种，其中液体冷却是最典型和最常用的，而对于空气冷却的空冷型质子交换膜燃料电池还缺少相关的实际应用产品。因此目前市场上还没有对空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试设备。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统。
[0004]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统，包括电池固定座、进排气模块、空气进气风道模块、空气排气风道模块、中控电脑、电子负载模块，单电池电压监测装置和温度扫描装置；
[0006]所述进排气模块包括箱体、进气单元和排气单元，所述进气单元和排气单元设置在箱体内，其中，所述进气单元包括氢气进口、氮气进口、氢气流量计、三通阀、氢气电磁阀、氮气电磁阀、气体出口和压力传感器，所述氢气进口、氢气流量计、氢气电磁阀和三通阀的第一阀口通过管道依次连接，所述氮气进口、氮气电磁阀和三通阀的第二阀口通过管道依次连接，所述气体出口通过管道依次连接压力传感器和三通阀的第三阀口；所述排气单元包括依次通过管道连接的尾气进口、排气电磁阀和尾气出口，所述氢气进口、氮气进口、尾气出口、气体出口、尾气进口均位于箱体的侧壁上；
[0007]所述电池固定座设置在空气进气风道模块和空气排气风道模块之间，所述燃料电池安装在电池固定座上，所述气体出口和尾气进口通过连接管连接燃料电池，所述电子负载模块连接燃料电池，所述单电池电压监测装置连接燃料电池的每节单电池，所述温度扫描装置设置在燃料电池的一侧；
[0008]所述中控电脑连接氢气流量计、氢气电磁阀、氮气电磁阀、排气电磁阀、压力传感器和电子负载模块。
[0009]进一步地，所述进气单元和排气单元为上下结构分布。
[0010]进一步地，所述氢气进口、氮气进口和尾气出口位于箱体的一端侧壁上，所述气体出口和尾气进口位于箱体的另一端侧壁上。
[0011]进一步地，所述进排气模块还包括温湿度传感器和风速仪，所述温湿度传感器和
风速仪均固定在箱体的侧壁上，所述温湿度传感器和风速仪的探头分别设置在空气进气风道模块和空气排气风道模块的风道内。
[0012]进一步地，所述空气进气风道模块包括多个控温加湿流道，每个控温加湿流道设有独立的加热单元和加湿单元。
[0013]进一步地，所述排气单元还设有并联在排气电磁阀一侧的脉排阀，并且该脉排阀连接中控电脑。
[0014]进一步地，所述空气排气风道模块内设有整流结构。
[0015]进一步地，所述空气进气风道模块内设有空气过滤单元。
[0016]进一步地，所述进排气模块中，所述氢气进口和氢气流量计之间设有氢气减压阀；所述氮气进口和氮气电磁阀之间设有氮气减压阀。
[0017]进一步地，所述中控电脑采用NI CDAQ控制器。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0019]1、本技术通过电池固定座、进排气模块、空气进气风道模块、空气排气风道模块等多模块的设计，有效实现了对空冷型质子交换膜燃料电池的性能测试，进行燃料电池后续的设计优化和管理。同时，本技术在进排气模块中集成了氮气管路，可通过氮气吹扫功能对测试过程进行意外保护，有效提高安全性。
[0020]2、本技术通过模块化的结构简化了测试设备：1.将氢气与氮气管路集成并封装在一个进排气模块内，便于连接和组装，具有便携性；2.设计了结构固定的电池固定座、空气进气风道模块和空气排气风道模块，简化操作步骤。
附图说明
[0021]图1为本技术的结构示意图。
[0022]图2为进排气模块的结构示意图。
[0023]图3为空气进气风道模块的结构示意图。
[0024]图4为空气排气风道模块的结构示意图。
[0025]图5为本技术的控制原理示意图。
[0026]附图标记：1、电池固定座，2、进排气模块，21、箱体，22、进气单元，221、氢气进口，222、氮气进口，223、氢气流量计，224、三通阀，225、氢气电磁阀，226、氮气电磁阀，227、气体出口，228、压力传感器，23、排气单元，231、尾气进口，232、排气电磁阀，233、尾气出口，234、脉排阀，24、温湿度传感器，25、风速仪，26、氢气减压阀，27、氮气减压阀，3、空气进气风道模块，31、空气过滤单元，4、空气排气风道模块，41、整流结构，5、中控电脑，6、电子负载模块。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]如图1所示，本实施例提供了一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统，包括电池固定座1、进排气模块2、空气进气风道模块3、空气排气风道模块4、中控电脑5、电子负载模块6，单电池电压监测装置和温度扫描装置。电池固定座1设置在空气进气风
道模块3和空气排气风道模块4之间，燃料电池安装在电池固定座1上。进排气模块2通过连接管连接燃料电池。电子负载模块6直接连接燃料电池，用于给与电堆不同负载。单电池电压监测装置连接燃料电池的每节单电池，对每节电池的电压进行监控，单电池电压监测装置为现有的成熟技术，在此不进行展开。温度扫描装置设置在燃料电池的一侧，对燃料电池的温度进行监控，温度扫描装置采用现有成熟的温度光学热采集装置，在此也不进行展开。单电池电压监测装置和温度扫描装置可以单独进行数据采集，也可以将数据汇总道中控电脑5进行集中采集。
[0029]如图2所示，进排气模块2包括箱体21、进气单元22和排气单元23，进气单元22和排气单元23设置在箱体21内。进气单元22和排气单元23为上下结构分布，本实施例中进气单元22在上，排气单元23在下。进气单元22包括氢气进口221、氮气进口222、氢气流量计223、三通阀224、氢气电磁阀225、氮气电磁阀226和气体出口227。氢气进口221、氢气流量计223、氢气电磁阀225和三通阀224的第一阀口通过管道依次连接；氮气进口222、氮气电磁阀226和三通阀224的第二阀口通过管道依次连接；气体出口227通过管道依次连接压力传感器228和三通阀224的第三阀口。排气单元23包括依次通过管道连接的尾气进口231、排气电磁阀232和尾气出口233本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统，其特征在于，包括电池固定座(1)、进排气模块(2)、空气进气风道模块(3)、空气排气风道模块(4)、中控电脑(5)、电子负载模块(6)，单电池电压监测装置和温度扫描装置；所述进排气模块(2)包括箱体(21)、进气单元(22)和排气单元(23)，所述进气单元(22)和排气单元(23)设置在箱体(21)内，其中，所述进气单元(22)包括氢气进口(221)、氮气进口(222)、氢气流量计(223)、三通阀(224)、氢气电磁阀(225)、氮气电磁阀(226)、气体出口(227)和压力传感器(228)，所述氢气进口(221)、氢气流量计(223)、氢气电磁阀(225)和三通阀(224)的第一阀口通过管道依次连接，所述氮气进口(222)、氮气电磁阀(226)和三通阀(224)的第二阀口通过管道依次连接，所述气体出口(227)通过管道依次连接压力传感器(228)和三通阀(224)的第三阀口；所述排气单元(23)包括依次通过管道连接的尾气进口(231)、排气电磁阀(232)和尾气出口(233)，所述氢气进口(221)、氮气进口(222)、尾气出口(233)、气体出口(227)、尾气进口(231)均位于箱体(21)的侧壁上；所述电池固定座(1)设置在空气进气风道模块(3)和空气排气风道模块(4)之间，所述燃料电池安装在电池固定座(1)上，所述气体出口(227)和尾气进口(231)通过连接管连接燃料电池，所述电子负载模块(6)连接燃料电池，所述单电池电压监测装置连接燃料电池的每节单电池，所述温度扫描装置设置在燃料电池的一侧；所述中控电脑(5)连接氢气流量计(223)、氢气电磁阀(225)、氮气电磁阀(226)、排气电磁阀(232)、压力传感器(228)和电子负载模块(6)。2.根据权利要求1所述的一种适用于空冷型质子交换膜燃料电池的综合测试系统，其特征在于，所述进气单元(22)和排气单元(23)为上下结...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵恒，李晓彤，唐厚闻，
申请(专利权)人：上海氢晨新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：