【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池振动测试系统及测试方法
[0001]本专利技术涉及燃料电池测试
，尤其涉及一种燃料电池振动测试系统及测试方法。
技术介绍
[0002]燃料电池的类型多种多样，其中包括碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池、甲醇燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、质子交换膜燃料电池。质子交换膜燃料电池的燃料为氢气，因此也称为氢燃料电池，氢燃料电池汽车是指汽车发动机通过氢气与氧气发生化学反应产生电能驱动，在实际应用中，氢燃料电池的性能会受到道路行驶环境的显著影响，如路面平整度、行驶速度共振等，因此对氢燃料电池发动机系统进行振动试验对于研究机械振动可靠性、系统强度、系统刚度及抗冲击性能至关重要，便于对氢燃料电池车在实际道路行驶中的可靠性、耐久性和性能变化情况提供判断依据。
[0003]但在研发过程中发现，关于氢燃料电池电堆的国家标准振动试验方法以及目前通常使用的振动试验方法，不会对燃料电池电堆的进出口或振动状态做特殊处理。通常选择密封燃料电池进出口或直接开放进出口，将其固定在振动装置上进行振动测试。这在一定程度上不能贴合实际道路行驶过程中的振动情况。在实际氢燃料电池车运行时，燃料电池电堆内部充满一定压强的反应气体和水，且反应气体会保持一定的湿度。按照传统的燃料电池电堆振动试验方法会与燃料电池电堆的实际工作状态有一定的偏差。按照国标GB/T 33978
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2017的振动试验方法，振动后需要对燃料电池模块进行气密性、绝缘性、防护性测试，观察测试结果是否满足GB/T 29838
‑>2013的测试要求。燃料电池电堆的湿度会影响燃料电池膜电极的透气率，振动过程中气体是否维持设定湿度会对电堆的气密性结果产生一定的影响。同时，燃料电池电堆充满一定压强的气体时，机械振动冲击的损害也与常压下振动结果不同，进而影响振动测试可靠性。
[0004]因此，亟需一种燃料电池振动测试系统及测试方法，以提高燃料电池的振动试验的可靠性。
技术实现思路
[0005]本专利技术的一个目的在于：提供一种燃料电池振动测试系统及测试方法，提高燃料电池振动试验的可靠性，使振动测试更加接近车辆实际行驶工况。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种燃料电池振动测试系统，包括：
[0008]振动台，所述振动台用于装载待测燃料电池电堆；
[0009]氦气供应系统，所述氦气供应系统包括氦气罐、输入管、输入支管组件、湿度计组件、输出支管组件、气压传感器组件以及回流管，所述输入管的两端分别与所述氦气罐和所述输入支管组件相连，所述湿度计组件设置于所述输入支管组件上，所述输入支管组件与所述待测燃料电池电堆的物料入口连接，所述气压传感器组件设置于所述输出支管组件
上，所述输出支管组件与所述待测燃料电池电堆的物料出口连接，所述输入管上设置有三通阀，所述回流管的两端分别与所述三通阀和所述输出支管组件连接，所述回流管上设置有气泵和加湿器，所述气泵位于所述加湿器的上游。
[0010]作为一种可选的技术方案，所述待测燃料电池电堆的物料入口包括氢气入口、冷却水入口以及空气入口，所述输入支管组件包括第一支管、第二支管以及第三支管，所述湿度计组件包括第一湿度计、第二湿度计以及第三湿度计，所述第一支管与所述氢气入口连接，所述第一支管上设置有第一节流阀和所述第一湿度计，所述第二支管与所述冷却水入口连接，所述第二支管上设置有第二节流阀和所述第二湿度计，所述第三支管与所述空气入口连接，所述第三支管上设置有第三节流阀和所述第三湿度计；
[0011]所述待测燃料电池电堆的物料出口包括氢气出口、冷却水出口以及空气出口，所述输出支管组件包括第四支管、第五支管以及第六支管，所述气压传感器组件包括第一气压传感器、第二气压传感器以及第三气压传感器，所述第四支管与所述氢气出口连接，所述第四支管上设置有所述第一气压传感器和第四节流阀，所述第五支管与所述冷却水出口连接，所述第五支管上设置有所述第二气压传感器和第五节流阀，所述第六支管上设置有所述第三气压传感器和第六节流阀。
[0012]作为一种可选的技术方案，所述第一节流阀位于所述第一湿度计的上游，所述第二节流阀位于所述第二湿度计的上游，所述第三节流阀位于所述第三湿度计的上游。
[0013]作为一种可选的技术方案，所述第四节流阀位于所述第一气压传感器的下游，所述第五节流阀位于所述第二气压传感器的下游，所述第六节流阀位于所述第三气压传感器的下游。
[0014]作为一种可选的技术方案，所述输入管上还设置有第七节流阀，所述第七节流阀位于所述三通阀的下游。
[0015]作为一种可选的技术方案，所述输入管上还设置有单通阀，所述单通阀位于所述三通阀的上游。
[0016]第二方面，提供一种测试方法，应用于如上所述燃料电池振动测试系统，所述测试方法包括以下步骤：
[0017]S100、打开第一节流阀、第四节流阀、第七节流阀、单通阀以及所述三通阀，关闭第二节流阀、第三节流阀、第五节流阀以及第六节流阀，启动所述氦气罐，使第四支管内的气压达到第一气压值，并由第一气压传感器反馈所述第一气压值，关闭所述单通阀，启动所述气泵以及所述加湿器，使第一支管内的湿度达到第一湿度值，并由第一湿度计反馈所述第一湿度值；
[0018]打开所述第二节流阀、所述第五节流阀、所述第七节流阀、所述单通阀以及所述三通阀，关闭所述第一节流阀、所述第三节流阀、所述第四节流阀以及所述第六节流阀，启动所述氦气罐，使第五支管内的气压达到第二气压值，并由第二气压传感器反馈所述第二气压值，关闭所述单通阀，启动所述气泵以及所述加湿器，使第二支管内的湿度达到第二湿度值，并由第二湿度计反馈所述第二湿度值；
[0019]打开所述第三节流阀、所述第六节流阀、所述第七节流阀、所述单通阀以及所述三通阀，关闭所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述第四节流阀以及所述第五节流阀，启动所述氦气罐，使第六支管内的气压达到第三气压值，并由第三气压传感器反馈所述第三气
压值，关闭所述单通阀，启动所述气泵以及所述加湿器，使第三支管内的湿度达到第三湿度值，并由第三湿度计反馈所述第三湿度值；
[0020]S200、关闭所述第一节流阀、所述第二节流阀、所述第三节流阀、所述第四节流阀、所述第五节流阀、所述第六节流阀、所述第七节流阀、所述单通阀以及所述三通阀，通过所述振动台驱动所述待测燃料电池电堆；
[0021]S300、获取所述第一气压传感器反馈的第四气压值、所述第二气压传感器反馈的第五气压值以及所述第三气压传感器反馈的第六气压值，对比所述第一气压值与所述第四气压值的第一气压差值、所述第二气压值与所述第五气压值的第二气压差值以及所述第三气压值与所述第六气压值的第三气压差值，所述第一气压差值即为氢气入口的漏气量，所述第二气压差值即为冷却水入口的漏气量，所述第三气压差值即为空气入口的漏气量。
[0022]作为一种可选的技术方案，在所述步骤S100中，所述第一气压值、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池振动测试系统，其特征在于，包括：振动台(1)，所述振动台(1)用于装载待测燃料电池电堆(100)；氦气供应系统，所述氦气供应系统包括氦气罐(2)、输入管、输入支管组件、湿度计组件、输出支管组件、气压传感器组件以及回流管，所述输入管的两端分别与所述氦气罐(2)和所述输入支管组件相连，所述湿度计组件设置于所述输入支管组件上，所述输入支管组件与所述待测燃料电池电堆(100)的物料入口连接，所述气压传感器组件设置于所述输出支管组件上，所述输出支管组件与所述待测燃料电池电堆(100)的物料出口连接，所述输入管上设置有三通阀(3)，所述回流管的两端分别与所述三通阀(3)和所述输出支管组件连接，所述回流管上设置有气泵(4)和加湿器(5)，所述气泵(4)位于所述加湿器(5)的上游。2.根据权利要求1所述的燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述待测燃料电池电堆(100)的物料入口包括氢气入口(101)、冷却水入口(102)以及空气入口(103)，所述输入支管组件包括第一支管、第二支管以及第三支管，所述湿度计组件包括第一湿度计(7)、第二湿度计(9)以及第三湿度计(11)，所述第一支管与所述氢气入口(101)连接，所述第一支管上设置有第一节流阀(6)和所述第一湿度计(7)，所述第二支管与所述冷却水入口(102)连接，所述第二支管上设置有第二节流阀(8)和所述第二湿度计(9)，所述第三支管与所述空气入口(103)连接，所述第三支管上设置有第三节流阀(10)和所述第三湿度计(11)；所述待测燃料电池电堆(100)的物料出口包括氢气出口(104)、冷却水出口(105)以及空气出口(106)，所述输出支管组件包括第四支管、第五支管以及第六支管，所述气压传感器组件包括第一气压传感器(12)、第二气压传感器(14)以及第三气压传感器(16)，所述第四支管与所述氢气出口(104)连接，所述第四支管上设置有所述第一气压传感器(12)和第四节流阀(13)，所述第五支管与所述冷却水出口(105)连接，所述第五支管上设置有所述第二气压传感器(14)和第五节流阀(15)，所述第六支管上设置有所述第三气压传感器(16)和第六节流阀(17)。3.根据权利要求2所述的燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述第一节流阀(6)位于所述第一湿度计(7)的上游，所述第二节流阀(8)位于所述第二湿度计(9)的上游，所述第三节流阀(10)位于所述第三湿度计(11)的上游。4.根据权利要求2所述的燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述第四节流阀(13)位于所述第一气压传感器(12)的下游，所述第五节流阀(15)位于所述第二气压传感器(14)的下游，所述第六节流阀(17)位于所述第三气压传感器(16)的下游。5.根据权利要求1所述的燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述输入管上还设置有第七节流阀(18)，所述第七节流阀(18)位于所述三通阀(3)的下游。6.根据权利要求5所述的燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述输入管上还设置有单通阀(19)，所述单通阀(19)位于所述三通阀(3)的上游。7.一种测试方法，应用于如权利要求1至6任一项所述燃料电池振动测试系统，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：S100、打开第一节流阀(6)、第四节流阀(13)、第七节流阀(18)、单通阀(19)以及所述三通阀(3)，关闭第二节流阀(8)、第三节流阀(10)、第五节流阀(15)以及第六节流阀(17)，启动所述氦气罐(2)，使第四支管内的气压达到第一气压值，并由第一气压传感器(12)反馈所...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭英伦，米新艳，崔新然，王茁，孟凡佳，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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