一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，包括进气系统、测试台架、电机冷却水系统、排气系统、电源管理系统和控制测试系统；进气系统的出气端与测试台架的进气端连通，对空气进行温度和压力补偿修正后，再输送到测试台架进行压缩；测试台架的出气端与排气系统的进气端连通，通过排气系统测得排气的温度参数和压力参数后，再将空气排入外界；电机冷却水系统与测试台架相连，并进行循环冷却；电源管理系统分别与测试台架、进气系统、排气系统以及控制测试系统电性连接，且控制测试系统分别与测试台架以及电机冷却水系统电线连接。本实用新型专利技术便于对燃料电池压缩机的气动性能进行测量和标定。电池压缩机的气动性能进行测量和标定。电池压缩机的气动性能进行测量和标定。

【技术实现步骤摘要】
一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置


[0001]本技术涉及的燃料电池压缩机测试领域，具体涉及一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置。

技术介绍

[0002]车载燃料电池装置是一种新能源汽车的动力装置，空气压缩机是车载燃料电池装置的氧气供给系统，其性能直接影响车载燃料电池装置运行的经济性和可靠性。
[0003]车载燃料电池装置用的空气压缩机研制和出厂均需要进行气动性能测试，以验证空气压缩机是否满足车载燃料电池装置的设计需求。但是，现有测试装置大都针对整个车载燃料电池装置，没有单独针对空气压缩机进行质量检测和控制的测试装置。因此，以上问题亟需解决。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是提供一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，可实现驱动电压可调、电机转速可调、冷却水参数可控以及数据自动采集分析，从而便于对燃料电池压缩机的气动性能进行测量和标定。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采取如下技术方案：本技术的一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其创新点在于：包括进气系统、测试台架、电机冷却水系统、排气系统、电源管理系统和控制测试系统；所述进气系统的出气端与所述测试台架的进气端密封连通，且所述进气系统对进入到其内的空气进行温度和压力补偿修正后，再输送到所述测试台架中进行压缩；所述测试台架的出气端与所述排气系统的进气端密封连通，且所述排气系统的出气端与外界相连，通过排气系统测得所述测试台架出气端排气的温度参数和压力参数后，再将空气排入外界；所述电机冷却水系统与所述测试台架相连，并通过冷却水对所述测试台架进行循环冷却；所述电源管理系统分别与所述测试台架、进气系统、排气系统以及控制测试系统电性连接，且所述控制测试系统分别与所述测试台架以及所述电机冷却水系统电线连接，并对所述测试台架进行控制调节。
[0006]优选的，所述测试台架包括空气压缩机、变频直流电机和电机变频器；所述空气压缩机与所述变频直流电机为一整体，且所述变频直流电机驱动所述空气压缩机；所述电机变频器与所述变频直流电机电性连接，并对所述空气压缩机的运行转速进行调整；所述电机变频器采用通用变频器，且其转速调节范围为20000~150000rpm，功率调节范围为2~35kW。
[0007]优选的，所述电源管理系统包括AC
‑
DC直流电源、变频器启动电源、24V稳压电源和12V稳压电源；所述变频器启动电源与所述12V稳压电源并联，再与所述电机变频器电性连接；所述AC
‑
DC直流电源为可调型电压源，且与所述电机变频器电性连接；所述24V稳压电源分别与所述进气系统、排气系统以及控制测试系统电性连接。
[0008]优选的，所述控制测试系统包括计算机操作系统、西门子Smart200控制器、温度电
阻变送器和485通信模块，并对测量数据进行数字化采集和分析处理。
[0009]优选的，所述进气系统包括进气管道、进气流量计、进气压力测量传感器和进气温度传感器；所述进气管道的出气端与所述空气压缩机的进气端密封连通，且在其进气端与出气管之间还依次间隔设有进气流量计、进气压力测量传感器和进气温度传感器，空气由进气消音过滤器进入进气管道，依次流经进气流量计、进气压力测量传感器以及进气温度传感器，根据进气压力和进气温度进行温度和压力补偿修正后，再进入到空气压缩机中进行压缩。
[0010]优选的，还包括进气消音过滤器；在所述进气管道的进气端处还安装设有进气消音过滤器，并通过进气消音过滤器对进入的空气进行清洁降噪处理。
[0011]优选的，所述排气系统包括流量控制阀、排气管道、阀后压力传感器、排气压力传感器、排气温度传感器和排气消音器；所述排气管道的进气端与所述空气压缩机的出气端密封连通，且在所述排气管道的出气端处还设有排气消音器，并在所述排气管道的进气端与出气管之间还依次间隔设有排气压力传感器、排气温度传感器、流量控制阀和阀后压力传感器，压缩后的高温高压气体进入排气管道中，依次流经排气压力传感器、排气温度传感器、流量控制阀和阀后压力传感器，得到空气压缩机排气的温度参数和压力参数后，再经排气消音器排入外界。
[0012]优选的，所述电机冷却水系统包括冷却水箱、水泵、第一冷却水管道、冷却水流量计、冷却水出水温度传感器、冷却水出水压力传感器、第二冷却水管道、冷却水中间温度传感器、冷却水中间压力传感器、第三冷却水管道、冷却水回水温度传感器、冷却水回水压力传感器和冷却水散热风扇；所述冷却水箱的出口端通过水泵与所述第一冷却水管道的一端密封连通，且所述第一冷却水管道的另一端依次经冷却水流量计、冷却水出水压力传感器、冷却水出水温度传感器与所述变频直流电机密封连通；所述变频直流电机通过第二冷却水管道与所述电机变频器密封连通，且在所述第二冷却水管道上还依次间隔设有冷却水中间压力传感器和冷却水中间温度传感器；所述电机变频器与所述第三冷却水管道的一端密封连通，且所述第三冷却水管道的另一端依次经冷却水回水压力传感器、冷却水回水温度传感器、冷却水散热风扇与所述冷却水箱的进口端密封连通，并形成闭式冷却水循环，通过冷却水分别对变频直流电机和电机变频器进行循环冷却。
[0013]本技术的有益效果：本技术可实现驱动电压可调、电机转速可调、冷却水参数可控以及数据自动采集分析，从而便于对燃料电池压缩机的气动性能进行测量和标定。
附图说明
[0014]为了更清晰地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本技术一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置的结构示意图。
[0016]图2为图1中气动性能测试的结构布置图。
[0017]图3为图1中电机冷却水系统的结构布置图。
[0018]其中，1
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进气系统；2
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测试台架；3
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电机冷却水系统；4
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排气系统；5
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电源管理系统；6
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控制测试系统；7
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进气消音过滤器；8
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进气流量计；9
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进气压力测量传感器；10
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进气温度传感器；11
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空气压缩机；12
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排气压力传感器；13
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排气温度传感器；14
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流量控制阀；15
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阀后压力传感器；16
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排气消音器；17
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AC
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DC直流电源；18
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变频直流电机；19
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电机变频器；20
‑
冷却水箱；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其特征在于：包括进气系统、测试台架、电机冷却水系统、排气系统、电源管理系统和控制测试系统；所述进气系统的出气端与所述测试台架的进气端密封连通，且所述进气系统对进入到其内的空气进行温度和压力补偿修正后，再输送到所述测试台架中进行压缩；所述测试台架的出气端与所述排气系统的进气端密封连通，且所述排气系统的出气端与外界相连，通过排气系统测得所述测试台架出气端排气的温度参数和压力参数后，再将空气排入外界；所述电机冷却水系统与所述测试台架相连，并通过冷却水对所述测试台架进行循环冷却；所述电源管理系统分别与所述测试台架、进气系统、排气系统以及控制测试系统电性连接，且所述控制测试系统分别与所述测试台架以及所述电机冷却水系统电线连接，并对所述测试台架进行控制调节。2.根据权利要求1所述的一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其特征在于：所述测试台架包括空气压缩机、变频直流电机和电机变频器；所述空气压缩机与所述变频直流电机为一整体，且所述变频直流电机驱动所述空气压缩机；所述电机变频器与所述变频直流电机电性连接，并对所述空气压缩机的运行转速进行调整；所述电机变频器采用通用变频器，且其转速调节范围为20000~150000rpm，功率调节范围为2~35kW。3.根据权利要求2所述的一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其特征在于：所述电源管理系统包括AC
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DC直流电源、变频器启动电源、24V稳压电源和12V稳压电源；所述变频器启动电源与所述12V稳压电源并联，再与所述电机变频器电性连接；所述AC
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DC直流电源为可调型电压源，且与所述电机变频器电性连接；所述24V稳压电源分别与所述进气系统、排气系统以及控制测试系统电性连接。4.根据权利要求2所述的一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其特征在于：所述控制测试系统包括计算机操作系统、西门子Smart200控制器、温度电阻变送器和485通信模块，并对测量数据进行数字化采集和分析处理。5.根据权利要求2所述的一种变转速水冷电机直驱的燃料电池压缩机性能测试装置，其特征在于：所述进气系统包括进气管道、进气流量计、进气压力测量传感器和进气温度传感器；所述进气管道的出气端与所述空气压缩机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，席会杰，张旭朋，沈小龙，黄勇，姚嘉琦，肖霄，
申请(专利权)人：江苏金通灵氢能机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：