本实用新型专利技术提供了一种车载燃料电池的低温启动测试装置，属于燃料电池低温试验技术领域，解决了现有技术燃料电池进行低温试验时制冷效果不理想且成本过高的问题。该装置包括环境仓；环境仓的内部设置有待电堆、空压机、氢喷设备、水泵一，外部设置有板式换热器、三通阀、制冷器、冷水塔和控制器；待测电堆的进气口分别与空压机、氢喷设备连接，其输出端与控制器的输入端连接；电堆的冷却液输出端依次经水泵一、板式换热器与其冷却液输入端连接；板式换热器的左侧接三通阀一的端口一，右侧接三通阀二的端口一；三通阀一的端口二、三分别经制冷器、冷水塔与三通阀二连接；控制器控制三通阀一、三通阀二、制冷器、板换控温设备，可实现混合降温控制。合降温控制。合降温控制。
【技术实现步骤摘要】
一种车载燃料电池的低温启动测试装置
[0001]本技术涉及燃料电池低温试验
，尤其涉及一种车载燃料电池的低温启动测试装置。
技术介绍
[0002]燃料电池电堆在产生电能的同时，也会产生大量的热量。目前，燃料电池系统的功率需求越来越高，散发的热量已达到120 kW以上。燃料电池系统在做冷启动试验时，需要环境舱提供的功率也越来越大，为了节约试验成本，可以选择将热量以水冷或者风冷的形式散布到舱外。
[0003]目前，采用水冷系统并利用板换设备控温，在做低温试验时，板换两侧的冷却液均需要保证冰点低于试验温度，否则会因为结冰导致管路堵塞，如果板换两侧均使用低冰点的冷却液，造价又十分昂贵。CN 213425026 U公开的氢燃料电池发动机低温冷启动测试平台，使用冷水塔直接进行制冷，对于实验室需要够买单独的低温冷水塔，成本高，且需要的实验场地较大。CN 210296515 U公开的燃料电池低温试验快速降温装置，利用两个水箱实现快速降温，但是无法同时实现运行过程中的温控，且无提及与环境舱的匹配。CN 210296515 U公开的燃料电池高低温启动测试系统，利用的是风冷散热器，对于环境舱的制冷量要求较高。
技术实现思路
[0004]本技术实施例旨在提供一种车载燃料电池的低温启动测试装置，用以解决现有燃料电池进行低温试验时制冷效果不理想且成本过高的问题。
[0005]一方面，本技术实施例提供了一种车载燃料电池的低温启动测试装置，包括环境仓；所述环境仓为中空结构，内部设置有待测燃料电池电堆、空压机、氢喷设备、水泵一，外部设置有板式换热器、两个三通阀、制冷器、冷水塔和控制器；其中，
[0006]待测燃料电池电堆的空气入口与空压机连接，氢气入口与氢喷设备连接，其输出端与控制器的输入端连接；电堆的冷却液输出端依次经水泵一、板式换热器与其冷却液输入端连接；
[0007]板式换热器的左侧与三通阀一的端口一连接，右侧与三通阀二的端口一连接；三通阀一的端口二经制冷器与三通阀二的端口二连接，端口三经冷水塔与三通阀二的端口三连接；所述控制器的输出端分别与三通阀一、三通阀二、制冷器、板换控温设备的控制端连接。
[0008]上述技术方案的有益效果如下：通过设置制冷器和两个三通阀，不需要将冷水塔循环的所有液体更换为低冰点的防冻液，有效降低了成本；通过大小循环（其中，大循环为环境仓和电堆的综合制冷、小循环为电堆自身的制冷）的混合控制策略，可以在冷启动结束后快速降温，缩短浸机时间。
[0009]基于上述装置的进一步改进，所述环境仓的内部还设置有升压DC
‑
DC设备；
[0010]待测燃料电池电堆的输出端经所述升压DC
‑
DC设备与控制器的输入端连接。
[0011]进一步，所述环境仓的内部还设置有用于为燃料电池电堆提供冷却液的水箱；所述水箱内装有预设剂量的水，外壁上布设有补偿水箱和去离子罐；
[0012]所述水箱的进水口依次经补偿水箱、去离子罐与板换控温设备的冷却液出口连接，其出水口与燃料电堆的冷却液输出端连接。
[0013]进一步，所述环境仓的内部还设置有压缩机组、冷凝器一；其中，
[0014]所述冷凝器一的输入端与压缩机组的输出端连接。
[0015]进一步，所述制冷器进一步包括制冷剂水箱、制冷水泵、冷凝器二；
[0016]所述制冷水泵的输入端分别与制冷剂水箱的输出端、三通阀一的端口二连接，其输出端分别与制冷剂水箱的输入端、冷凝器二的进水口连接；所述冷凝器二的进气口与环境仓压缩机组的输出端连接，输出端与三通阀二的端口二连接。
[0017]进一步，所述环境仓的外部还设置有水泵二；其中，
[0018]所述水泵二的输入端与冷水塔的输出端连接，其输出端与三通阀二的端口三连接，其控制端与控制器的输出端连接。
[0019]进一步，所述控制器进一步包括依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元和执行单元。
[0020]进一步，所述数据采集单元进一步包括温度传感器一~温度传感器三、液位传感器、电流传感器；其中，
[0021]所述温度传感器一，设置于水箱的底部内壁上；
[0022]所述温度传感器二，设置于电堆的水路冷却液输入管道内壁上；
[0023]所述温度传感器三，设置于板换控温设备的冷却液出口管路上；
[0024]所述液位传感器，设置于水箱的侧壁上；
[0025]所述电流传感器，设置于升压DC
‑
DC设备的输出端。
[0026]进一步，所述执行单元进一步包括机器手、可控型开关一、可控型开关二、可控型开关三、可控型开关四；其中，
[0027]所述机器手，设置于待测燃料电池电堆一侧；
[0028]所述可控型开关一，其输出端与三通阀一的控制端连接；
[0029]所述可控型开关二，其输出端与三通阀二的控制端连接；
[0030]所述可控型开关三，其输出端与制冷器的控制端连接；
[0031]所述可控型开关四，其输出端与板换控温设备的控制端连接。
[0032]进一步，所述待测燃料电池电堆包括至少两个单体燃料电池；并且，
[0033]所有单体燃料电池以串联方式层叠。
[0034]上述进一步改进方案的有益效果是：增加了升压DC
‑
DC设备、水箱，并对制冷器和控制器的结构进行进一步限定，可以在冷启动试验前将大循环（即整个环境仓，包括进气过程的降温、电堆自身降温）、小循环（电堆自身降温的循环，包括电堆
‑
水泵一
‑
板式换热器
‑
电堆）温度均降至所需的温度，最大程度上模拟冬天低温环境。
[0035]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
[0036]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0037]图1示出了实施例1车载燃料电池的低温启动测试装置结构示意；
[0038]图2示出了实施例2车载燃料电池的低温启动测试装置结构示意。
[0039]附图标记：
[0040]L
‑ꢀ
液位高度变化；T1‑ꢀ
环境温度；T2‑ꢀ
电堆入口处冷却液水温。
具体实施方式
[0041]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0042]在本文中使用的术语“包括”及其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车载燃料电池的低温启动测试装置，其特征在于，包括环境仓；所述环境仓为中空结构，内部设置有待测燃料电池电堆、空压机、氢喷设备、水泵一，外部设置有板式换热器、两个三通阀、制冷器、冷水塔和控制器；其中，待测燃料电池电堆的空气入口与空压机连接，氢气入口与氢喷设备连接，其输出端与控制器的输入端连接；电堆的冷却液输出端依次经水泵一、板式换热器与其冷却液输入端连接；板式换热器的左侧与三通阀一的端口一连接，右侧与三通阀二的端口一连接；三通阀一的端口二经制冷器与三通阀二的端口二连接，端口三经冷水塔与三通阀二的端口三连接；所述控制器的输出端分别与三通阀一、三通阀二、制冷器、板换控温设备的控制端连接。2.根据权利要求1所述的车载燃料电池的低温启动测试装置，其特征在于，所述环境仓的内部还设置有升压DC
‑
DC设备；待测燃料电池电堆的输出端经所述升压DC
‑
DC设备与控制器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的车载燃料电池的低温启动测试装置，其特征在于，所述环境仓的内部还设置有用于为燃料电池电堆提供冷却液的水箱；所述水箱内装有预设剂量的水，外壁上布设有补偿水箱和去离子罐；所述水箱的进水口依次经补偿水箱、去离子罐与板换控温设备的冷却液出口连接，其出水口与燃料电堆的冷却液输出端连接。4.根据权利要求3所述的车载燃料电池的低温启动测试装置，其特征在于，所述环境仓的内部还设置有压缩机组、冷凝器一；其中，所述冷凝器一的输入端与压缩机组的输出端连接。5.根据权利要求1
‑
4之一所述的车载燃料电池的低温启动测试装置，其特征在于，所述制冷器进一步包括制冷剂水箱、制冷水泵、冷凝器二；所述制冷水泵的输入端分别与制冷剂水箱的输出端、三通阀一的端口二连接，其输出端分...
【专利技术属性】
技术研发人员：张潇丹，姜海林，刘亚举，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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