本实用新型专利技术公开了一种仿真模拟燃料电堆工况的装置，采用反应筒模拟电堆，通过控制模块ECU进行自动控制，反应筒上连接有进气管路和U型管，进气管路上设有流量阀和压力传感器；U型管入口和出口设有压力和温湿度传感器，U型管上设有加热带；反应筒侧壁内设有温度传感器、智能加热仪和液位计；各个传感器反馈信号至ECU，ECU根据获取信号自动控制流量阀、加热带、智能加热仪等的启停。本发明专利技术能模拟真实电堆的各种工况，通过联动调节进气管路流量和压力、反应筒及U型管内温度，可模拟真实电堆在不同工况下的压力、压降、进气流量、排气温度和湿度等参数，提供真实的测试工况，得到真实的测试数据，且容错能力强，可极大降低系统及零部件开发调试成本。件开发调试成本。件开发调试成本。
【技术实现步骤摘要】
一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置
[0001]本技术属于燃料电池
，尤其涉及一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置。
技术介绍
[0002]燃料电池具有效率高、噪声小、启动温度低、零污染等优点，使燃料电池汽车成本下降，从而与传统汽车行业形成有力竞争。燃料电池中电堆的性能直接决定燃料电池的性能，而电堆的技术门槛较高，是整个燃料电池系统技术含量最高的部分，目前，国内氢燃料电池电堆技术发展迅速，总成性能可以基本满足车用要求。但氢燃料电池发展的关键问题还是成本高昂，要想降低成本，除了电堆本身通过增加产量和采用先进的技术降本外，核心零部件成本也需要降低成本，与电堆相宜得章。然而，氢燃料电池改进过程中需要反复测试不同工况下的工作状态，现有的测试系统装置不能真实的模拟电堆的真实工况，一些燃料电池零部件在生产内部反复测试时都无异常，但在实际使用时，就会产生各种各样的问题，甚至损坏电堆。主要原因是测试条件和电堆的实际工况差异很大，尤其是温度和湿度及压力的组合影响。但若采用真实的电堆测试，容易对电堆产生不可逆的损坏，甚至直接报废，测试成本高，风险大；测试过程智能化较差，集成度低，测试数据准确性不高。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提供一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，旨在解决上述
技术介绍
中现有技术存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了一种仿真模拟电堆温度、湿度、压力、流量消耗的装置，该装置的设计利用了露点温度，露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。露点不受温度影响，但受压力影响，在压力一定的情况下，通过改变温度就可以模拟电堆的湿度，通过改变温度使之与电堆温度相匹配，即可模拟电堆的实际排出湿度。而通过改变进气管路流量，可以控制电堆内的压力。通过这三者的协同工作就可以模拟真实电堆在不同工况下的实际排出温度、湿度和压力，为零部件厂家提供最真实可靠的测试数据。
[0005]本技术采用的技术方案是：
[0006]一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，反应筒提供反应场所，配电箱内置配电线路及电子控制模块ECU，反应筒顶盖上连接有进气管路和U型管，U型管上连接有出气管路，进气管路上设有流量阀和压力传感器；所述U型管进气口处设有U型管入口压力传感器和U型管入口温度传感器，U型管出气口处设有U型管出口压力传感器和温湿度传感器，所述U型管上设有加热带，可在U型管外壁设有隔热层，将加热带设置于U型管外壁与隔热层之间，既能确保安全，又能提高加热效果。U型管的底部设有排液管路，排液管路可设置于U型管底部最低点处，且排液管路从U型管底部坡向排液管路远端，排液效果更佳；所述反应筒侧壁内设有温度传感器、智能加热仪和液位计，液位计较高位置处安装有高位光电液位开
关，液位计较低位置处安装有低位光电液位开关，反应筒上连接有进液管路，为反应筒内部注水，反应筒底部设有排污管路，用于反应结束后利用重力冲洗并排出反应筒内污物；所述流量阀、各个传感器、加热带、智能加热仪、液位计、高位光电液位开关和低位光电液位开关均与ECU电连接，ECU是核心控制元件。为提高反应筒的加热均匀性，将智能加热仪设置多组，智能加热仪的外端设置电源接口，智能加热仪的内端螺旋排布于反应筒内。
[0007]进气管路与空压机连接，进气管路上设有电动开关阀，ECU通过电连接电动开关阀而联动连接空压机。通过ECU控制电动开关阀的启停，电动开关阀连锁开启或关闭空压机。
[0008]进液管路与水箱连接，进液管路上设有进液泵，进液泵内部集成有单向阀，防止反应筒内液体回流至水泵，ECU与进液泵电连接，通过ECU控制进液泵的启停来控制向反应筒内注水；ECU中设有故障报警装置，当ECU控制的任意元件出现故障时，故障报警装置就会启动发出报警信号。
[0009]排液管路上设有排水电磁阀，排污管路上设有排污电磁阀，排水电磁阀和排污电磁阀均与ECU电连接，测试结束后，通过ECU控制排水和排污。另外，可将排液管路的出液端与水箱连接，连接到水箱时需要使排液口高于水箱的高度，利用重力使液体回流至水箱，或者在排液管路上增设循环泵，循环泵与ECU电连接。
[0010]反应筒顶部设有排气电磁阀，且反应筒顶部、底部、侧壁均用保温材料包裹。排气电磁阀与ECU电连接，ECU通过进气管路的流量和反应筒内的温度，计算流量消耗，通过控制排气电磁阀(带流量反馈功能)的开启和关闭模拟流量消耗。
[0011]相比于现有技术的缺点和不足，本技术具有以下有益效果：
[0012]本技术提供的仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，通过进气管路流量和压力、反应筒内温度和湿度、U型管温度和湿度以及排气电磁阀的联动调节，可模拟真实电堆工作的压力、压降、进气流量、流量消耗，排气温度，排气湿度等参数，为零部件厂家提供真实的测试工况，得到真实的测试数据，保证系统运行安全可靠，且设计容错能力强，从而有效降低燃料电池的研发周期和研发成本。
附图说明
[0013]图1是本技术实施例提供的仿真模拟燃料电池电堆工况的装置的结构示意图。
[0014]图2是本技术实施例提供的仿真模拟燃料电池电堆工况的装置另一方向的结构示意图。
[0015]图中：1
‑
进气管路；2
‑
电动开关阀；3
‑
流量阀；4
‑
压力传感器；5
‑
单向阀；6
‑
反应筒；7
‑
温度传感器；8
‑
智能加热仪；9
‑
液位计；10
‑
高位光电液位开关；11
‑
低位光电液位开关；12
‑
排水电磁阀；13
‑
排液管路；14
‑
排污电磁阀；15
‑
排污管路；16
‑
进液管路；17
‑
进液泵；18
‑
U型管；19
‑
加热带；20
‑
出气管路；21
‑
支脚；22
‑
温湿度传感器；23
‑
U型管出口压力传感器；24
‑
U型管入口压力传感器；25
‑
U型管入口温度传感器；26
‑
排气电磁阀；27
‑
配电箱。
具体实施方式
[0016]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释
本技术，并不用于限定本技术。
[0017]一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，如图1
‑
2所示，反应筒6作为反应场所用于模拟燃料电池的电堆，反应筒6底部设有支脚21，支脚21可固定于支撑面上，反应筒6顶盖上连接有进气管路1和U型管18，U型管18的尾端连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，其特征在于，包括反应筒和设置于配电箱内的电子控制模块ECU，所述反应筒上连接有进气管路和U型管，U型管上连接有出气管路，所述进气管路上设有流量阀和压力传感器；所述U型管进气口处设有U型管入口压力传感器和U型管入口温度传感器，U型管出气口处设有U型管出口压力传感器和温湿度传感器，所述U型管上设有加热带，U型管的底部设有排液管路；所述反应筒侧壁内设有温度传感器、智能加热仪和液位计，液位计较高位置处安装有高位光电液位开关，液位计较低位置处安装有低位光电液位开关，反应筒上连接有进液管路，反应筒底部设有排污管路；所述流量阀、各个传感器、加热带、智能加热仪、液位计、高位光电液位开关和低位光电液位开关均与ECU电连接。2.如权利要求1所述的仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，其特征在于，所述进气管路与空压机连接，进气管路上设有电动开关阀，所述ECU通过电连接电动开关阀而联动连接空压机。3.如权利要求2所述的仿真模拟燃料电池电堆工况的装置，其特征在于，所述进液管路与水箱连接，进液管路上设有进液泵，进液泵内部集成有单向阀，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝红岩，董永，王克景，常卫东，李绍泽，
申请(专利权)人：廊坊琦睿电池科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。