一种用于燃料电池发动机的测试温控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于燃料电池发动机的测试温控装置，属于燃料电池测试技术领域，解决了现有装置散热损耗过大且无法快速投入新测试场地的问题。该装置包括散热壳体，以及该壳体内的待测燃料电池发动机的置入机构、第一板式换热器、第二板式换热器、第一比例阀、第二比例阀，该壳体外的冷媒制冷设备。冷媒制冷设备的输出端一路依次通过第一比例阀、第一板式换热器的支路一接其输入端，构成制冷主回路，另一路依次通过第二比例阀、第二板式换热器的支路一接其输入端，构成制冷辅助回路。置入机构上的冷却液出口一路经第一板式换热器的支路二接其冷却液入口，构成换热主回路，另一路经第二板式换热器的支路二接其冷却液入口，构成换热辅助回路。成换热辅助回路。成换热辅助回路。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池发动机的测试温控装置


[0001]本专利技术涉及燃料电池测试
，尤其涉及一种用于燃料电池发动机的测试温控装置。

技术介绍

[0002]伴随着燃料电池技术的不断突破发展，燃料电池发动机在汽车行业的应用逐步实现了产业化，可以代替传统燃油发动机。为了保证使用可靠性、安全性，燃料电池发动机在出厂前要经过性能质量测试，测试时使用专用温控装置对待测试的燃料电池发动机进行散热管理。
[0003]水冷测试台为目前主流的温控装置。其主要作用是对测试过程中发动机的内部冷却循环水进行温度控制，工作原理是通过外部水冷机组中的冷媒制冷去冷却外部循环水，再由冷却的外部循环水去冷却发动机内部循环水（即能量过程传递为：冷媒制冷
→
外部循环水
→
内部循环水），在此过程中，需要外部循环水辅助控温，存在两次能量传递的过程，散热损耗较大。并且，现有水冷测试台均不具备自主制冷能力，在控制燃料电池发动机的冷却液温度时，均需要外部水冷机组制冷进行辅助。
[0004]每一次新建立测试场地时，均需要增加外循环制冷的水冷机组，由于冷水机组建立时间过长导致不能快速进入测试，投入成本过高。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种用于燃料电池发动机的测试温控装置，用以解决现有装置散热损耗过大且无法快速投入新测试场地的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种用于燃料电池发动机的测试温控装置，包括散热壳体，设于散热壳体内的待测燃料电池发动机（1）的置入机构、第一板式换热器（5）、第二板式换热器（22）、第一比例阀（16）、第二比例阀（19），以及设于散热壳体外的冷媒制冷设备（29）；其中，冷媒制冷设备（29）的输出端一路依次经第一比例阀（16）、第一板式换热器（5）的支路一接其输入端，构成冷媒制冷主回路，另一路依次通过第二比例阀（19）、第二板式换热器（22）的支路一接其输入端，构成冷媒制冷辅助回路；置入机构上待测燃料电池发动机（1）的冷却液出口一路依次经第一板式换热器（5）的支路二接其冷却液入口，另一路经第二板式换热器（22）的支路二接其冷却液入口。
[0007]上述技术方案的有益效果如下：提出了一种只需要传递一次能量的测试温控装置以对燃料电池发动机进行测试时的温度控制，相比目前的燃料电池发动机水冷测试装置，不再需要外部循环冷却液进行辅助，而是通过内循环自主制冷。内循环自主制冷可以减少一次能量传递过程，从而减少了能量损失，间接提高了能量转化效率，并且使得在新建立测试场地时无需投入外循环制冷的水冷机组，减少辅助设施的投入，降低了该装置制备成本，并且可以快速投入测试。
[0008]基于上述装置的进一步改进，该测试温控装置还包括控制器；其中，所述控制器，用于启动后监测待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；以及，根据该出堆冷却液温度与设定值的差值，启动冷媒制冷主回路或同时启动冷媒制冷主回路、冷媒制冷辅助回路制冷；以及，根据当前测试工况调整冷媒制冷设备（29）的制冷量以及启动后的冷媒制冷主回路或冷媒制冷辅助回路的冷媒流量，使出堆冷却液温度达到设定值；所述控制器的输出端分别与冷媒制冷设备（29）、第一比例阀（16）、第二比例阀（19）的控制端连接。
[0009]进一步，所述冷媒制冷设备（29）采用压缩式制冷设备、吸收式制冷设备、半导体制冷设备中的一种；并且，所述冷媒制冷设备（29）内流通的冷媒为环保冷媒或非环保冷媒。
[0010]进一步，所述冷媒制冷设备（29）进一步包括依次连接的压缩机（10）、冷凝器（13）；其中，所述压缩机（10）、冷凝器（13）的控制端分别与控制器的输出端连接。
[0011]进一步，该测试温控装置还包括第一电子膨胀阀（17）、第二电子膨胀阀（20）；其中，第一电子膨胀阀（17），设于第一比例阀（16）、第一板式换热器（5）之间，其控制端与控制器的输出端连接，用于根据控制器的控制调整制冷媒制冷主回路的冷媒流量；第二电子膨胀阀（20），设于第二比例阀（19）、第二板式换热器（22）之间，其控制端与控制器的输出端连接，用于根据控制器的控制调整冷媒制冷辅助回路的冷媒流量。
[0012]进一步，该测试温控装置还包括设于散热壳体内的第一电动阀（2）、第二电动阀（24）、第三电动阀（6）和第四电动阀（27）；其中，待测燃料电池发动机（1）的冷却液出口一路依次经第一电动阀（2）、第一板式换热器（5）的支路二、第三电动阀（6）接其冷却液入口，另一路依次经第二电动阀（24）、第二板式换热器（22）的支路二、第四电动阀（27）接其冷却液入口；第一电动阀（2）、第二电动阀（24）、第三电动阀（6）和第四电动阀（27）的控制端均与控制器的输出端连接。
[0013]进一步，所述压缩机（10）、冷凝器（13）均设于室外，所述散热壳体设于室内；并且，所述控制器进一步包括：数据获取单元，用于获取待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度，并获取当前测试工况，发送至数据处理与控制单元；数据处理与控制单元，用于启动后监测待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；以及，根据该出堆冷却液温度与设定值的差值，启动冷媒制冷主回路或同时启动冷媒制冷主回路、冷媒制冷辅助回路制冷；以及，根据接收到的当前测试工况调控冷媒制冷设备（29）的制冷量以及启动后的冷媒制冷主回路或冷媒制冷辅助回路的冷媒流量，使出堆冷却液温度达到设定值；以及，识别通过上述调控无法使得冷却液温度达到设定值时，自动停机并发出超温预警。
[0014]进一步，所述数据获取单元进一步包括：第一温度传感器（4），布设于第一电动阀（2）的输出端管道内壁上，用于采集待测
燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；第二温度传感器（26），布设于第二电动阀（24）的输出端管道内壁上，用于采集待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；第三温度传感器（8），布设于压缩机（10）的输入端管道内壁上，用于采集进入压缩机（10）的冷媒温度；第四温度传感器（11），布设于压缩机（10）的输出端管道内壁上，用于采集流出压缩机（10）的冷媒温度；第五温度传感器（14），布设于冷凝器（13）的输出端管道内壁上，用于采集流出冷凝器（13）的冷媒温度；第六温度传感器（7），布设于第一板式换热器（5）的支路一出口管道内壁上，用于采集经第一板式换热器（5）换热后的冷媒温度；第七温度传感器（23），布设于第二板式换热器（22）的支路一出口管道内壁上，用于采集经第二板式换热器（22）换热后的冷媒温度。
[0015]进一步，所述数据获取单元还包括：第一压力传感器（3），布设于第一电动阀（2）的输出端管道内壁上，用于采集待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液压力；第二压力传感器（25），布设于第二电动阀（24）的输出端管道内壁上，用于采集待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液压力；第三压力传感器（9），布设于压缩机（10）的输入端管道内壁上，用于采集进入压缩机（10）的冷媒压力；第四压力传感器（12），布设于压缩机（10）的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，包括散热壳体，设于散热壳体内的待测燃料电池发动机（1）的置入机构、第一板式换热器（5）、第二板式换热器（22）、第一比例阀（16）、第二比例阀（19），以及设于散热壳体外的冷媒制冷设备（29）；其中，冷媒制冷设备（29）的输出端一路依次经第一比例阀（16）、第一板式换热器（5）的支路一接其输入端，构成冷媒制冷主回路，另一路依次通过第二比例阀（19）、第二板式换热器（22）的支路一接其输入端，构成冷媒制冷辅助回路；置入机构上待测燃料电池发动机（1）的冷却液出口一路依次经第一板式换热器（5）的支路二接其冷却液入口，另一路经第二板式换热器（22）的支路二接其冷却液入口。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，还包括控制器；其中，所述控制器，用于启动后监测待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；以及，根据该出堆冷却液温度与设定值的差值，启动冷媒制冷主回路或同时启动冷媒制冷主回路、冷媒制冷辅助回路制冷；以及，根据当前测试工况调整冷媒制冷设备（29）的制冷量以及启动后的冷媒制冷主回路或冷媒制冷辅助回路的冷媒流量，使出堆冷却液温度达到设定值；所述控制器的输出端分别与冷媒制冷设备（29）、第一比例阀（16）、第二比例阀（19）的控制端连接。3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，所述冷媒制冷设备（29）采用压缩式制冷设备、吸收式制冷设备、半导体制冷设备中的一种；并且，所述冷媒制冷设备（29）内流通的冷媒为环保冷媒或非环保冷媒。4.根据权利要求2所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，所述冷媒制冷设备（29）进一步包括依次连接的压缩机（10）、冷凝器（13）；其中，所述压缩机（10）、冷凝器（13）的控制端分别与控制器的输出端连接。5.根据权利要求4所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，还包括第一电子膨胀阀（17）、第二电子膨胀阀（20）；第一电子膨胀阀（17），设于第一比例阀（16）、第一板式换热器（5）之间，其控制端与控制器的输出端连接，用于根据控制器的控制调整制冷媒制冷主回路的冷媒流量；第二电子膨胀阀（20），设于第二比例阀（19）、第二板式换热器（22）之间，其控制端与控制器的输出端连接，用于根据控制器的控制调整冷媒制冷辅助回路的冷媒流量。6.根据权利要求5所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，还包括设于散热壳体内的第一电动阀（2）、第二电动阀（24）、第三电动阀（6）和第四电动阀（27）；其中，待测燃料电池发动机（1）的冷却液出口一路依次经第一电动阀（2）、第一板式换热器（5）的支路二、第三电动阀（6）接其冷却液入口，另一路依次经第二电动阀（24）、第二板式换热器（22）的支路二、第四电动阀（27）接其冷却液入口；第一电动阀（2）、第二电动阀（24）、第三电动阀（6）和第四电动阀（27）的控制端均与控制器的输出端连接。7.根据权利要求6所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，所述压缩机（10）、冷凝器（13）均设于室外，所述散热壳体设于室内；并且，
所述控制器进一步包括：数据获取单元，用于获取待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度，并获取当前测试工况，发送至数据处理与控制单元；数据处理与控制单元，用于启动后监测待测燃料电池发动机（1）的出堆冷却液温度；以及，根据该出堆冷却液温度与设定值的差值，启动冷媒制冷主回路或同时启动冷媒制冷主回路、冷媒制冷辅助回路制冷；以及，根据接收到的当前测试工况调控冷媒制冷设备（29）的制冷量以及启动后的冷媒制冷主回路或冷媒制冷辅助回路的冷媒流量，使出堆冷却液温度达到设定值；以及，识别通过上述调控无法使得冷却液温度达到设定值时，自动停机并发出超温预警。8.根据权利要求7所述的用于燃料电池发动机的测试温控装置，其特征在于，所述数据获取单元进一步包括：第一温度传感器（4），布设于第一电动阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：于航，谢建华，王雁飞，刘海涛，张伯涛，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：