一种用于燃料电池分水件的测试装置制造方法及图纸

技术编号:35417481 阅读:8 留言:0更新日期:2022-11-03 11:16
本实用新型专利技术提供了一种用于燃料电池分水件的测试装置,属于燃料电池技术领域,解决了现有测试装置未量化分水件的分水效率且忽略了分水件的流阻对电堆适配性影响的问题。该装置包括气源、水泵、加热器、气液混合室、开关阀二、水收集器一、水收集器二,以及第一解算单元。其中,水泵的出水口一路经加热器接其入水口,另一路经气液混合室接其入水口。气液混合室的进气口经开关阀二接气源,其出气口接待测分水件的输入端。待测分水件的排水口接水收集器一,排气口接水收集器二。第一解算单元,用于启动后获取水收集器一、水收集器二内储水量得出待测分水件的分水效率。该装置能够输出分水效率实测值,避免分水效率不满足实际使用需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池分水件的测试装置


[0001]本技术涉及燃料电池
,尤其涉及一种用于燃料电池分水件的测试装置。

技术介绍

[0002]在燃料电池运行过程中,阴极会产生大量的水。由于水的渗透与拖曳作用,部分水会渗透至阳极,如果阴/阳极的水不能顺利排出,会造成电堆的单片性能衰减/下降,甚至影响整个电堆的寿命。
[0003]燃料电池的氢气侧出口、空气侧出口处一般均设有分水件,分水件的分水效率十分重要。氢气侧出口的分水件的分水效率不高,会导致电堆内部含水量较高,出现水淹,长时间运行导致电堆的性能/寿命出现较大的不可逆损伤,以及,流阻比较高,在大电密工况下,出现穿堆/漏堆的风险。空气侧出口的分水件的分水效率不高,会导致较多的水进入膨胀机,影响膨胀机的性能/寿命,以及,流阻比较高,在大电密工况下,出现限电流和穿堆/漏堆的风险。
[0004]目前,现有分水件的测试方法只考虑到分水效率,而忽略了流阻是否适配电堆的问题。如果分水件的流阻持续增大,会增加入堆氢气的压力,导致出现穿堆漏堆的风险。目前,尚无燃料电池分水件的分水效率/流阻的具体量化方法,且分水件上下试验台架的步骤较为繁琐,验证分水效率不便利。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析,本技术实施例旨在提供一种用于燃料电池分水件的测试装置,用以解决现有测试装置未量化分水件的分水效率且忽略了分水件的流阻对电堆适配性的问题。
[0006]一方面,本技术实施例提供了一种用于燃料电池分水件的测试装置,包括气源(4)、水泵(1)、加热器(2)、气液混合室(8)、开关阀二(6)、水收集器一(13)、水收集器二(14),以及,用于获取水收集器一(13)、水收集器二(14)内储水量得出待测分水件的分水效率的第一解算单元;
[0007]水泵(1)的出水口一路经加热器(2)接其入水口,构成内循环支路,另一路经气液混合室(8)接其入水口,构成外循环支路;
[0008]气液混合室(8)的进气口经开关阀二(6)接气源(4),其出气口接待测分水件的输入端;待测分水件的排水口接水收集器一(13),其排气口接水收集器二(14)。
[0009]上述技术方案的有益效果如下:通过设置水收集器一(13)、水收集器二(14)并采集其内的存水量,量化了待测分水件的分水效率,防止出现测试后分水件的分水效率不足以满足使用需求的情况,避免待测分水件繁琐地上下试验台架,减少了试验周期,方便快捷地判断了待测分水件的分水效率合理性和适配性。上述结构的配合使用,使得该测试装置能够真实地模拟燃料电池使用时分水件内部的水、气状态,使得测试结果更加贴合实际结
果,有效提高了用户体验。
[0010]基于上述装置的进一步改进,该测试装置还包括用于启动后获取待测分水件的输入端

排气口的气压差得出待测分水件的流阻的第二解算单元。
[0011]进一步,该测试装置还包括开关阀一(3)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10);其中,
[0012]水泵(1)的出水口一路依次经加热器(2)、开关阀一(3)接其入水口,构成内循环支路,另一路依次经气液混合室(8)内腔体顶部的雾化喷头、气液混合室(8)内腔体底部的出水口、开关阀三(5)后接其入水口,构成外循环支路;
[0013]气液混合室(8)的出气口经开关阀四(9)接待测分水件的输入端,其注水口经开关阀五(10)接外部注水设备。
[0014]进一步,所述气液混合室(8)的注水口设于该气液混合室(8)的顶部位置,其进气口设于该气液混合室(8)的一侧,其出气口设于该气液混合室(8)的进气口的对侧。
[0015]进一步,所述开关阀一(3)为球阀;
[0016]所述开关阀二(6)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10)为旋拧阀。
[0017]进一步,该测试装置还包括用于接收到测试指令后先启动开关阀一(3)并关闭开关阀二(6)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10)以加热内循环支路内的介质以及在加热过程中监测到水泵(1)的出水口温度达到设定值时启动开关阀三(5)并在监测到气液混合室(8)内气体温度达到目标温度时启动开关阀二(6)以及在气液混合室(8)内气体压力达到目标压力后启动开关阀四(9)、第一解算单元、第二解算单元的控制器;其中,
[0018]所述控制器的输出端与开关阀一(3)、开关阀二(6)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10)、第一解算单元、第二解算单元的控制端连接。
[0019]进一步,所述控制器进一步依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元。
[0020]进一步,所述数据采集单元进一步包括:
[0021]液体温度传感器,设于水泵(1)的出水口处管道内壁上;
[0022]气体温度

压力一体式传感器(7),设于气液混合室(8)内腔体的内壁上;
[0023]气体压力传感器(11、12),分别设于待测分水件的输入端管道内壁上、排气口管道内壁上;
[0024]液位高度传感器,设于气液混合室(8)内腔体的内壁上;
[0025]质量传感器,分别设于水收集器一(13)、水收集器二(14)的底部。
[0026]进一步,该测试装置还包括TVP粒径分布仪;其中,
[0027]所述TVP粒径分布仪的输入端与待测分水件的气体出口连接。
[0028]进一步,气液混合室(8)的出气口

待测分水件的输入端之间的管道内表面设有耐腐蚀隔热层。
[0029]与现有技术相比,本技术至少可实现如下有益效果之一:
[0030]1、快速检测出待测分水件的流阻,防止出现氢/空压差超过目标值,长时间运行导致电堆阴/阳互窜、后端背压较大,使得相应零部件均处于超负荷的状态,容易诱发事故的现象。如果待测分水件的分水效率达标,而流阻不达标,会缩短燃料电池零部件正常的使用寿命。
[0031]2、防止待测分水件的分水效率不够,繁琐地上下试验台架,减少了试验周期,方便
快捷地判断待测分水件的分水效率合理性与适配性,通过模拟真实分水件内部水/气状态(增设雾化喷头),使测试结果更加趋向于实际结果。
[0032]3、内、外循环的切换减少了加热时间,缩短了试验周期。
[0033]4、测试装置的测试范围宽泛,适用于大多数种类的待测分水件的流阻/分水效率的检测。
[0034]5、通过设置控制器,可降低人工控制进入分水器内气体的温度/压力造成的人为误差。
[0035]6、实用性广泛,氢气路/空气路的分水件或分水器,均可以适用。
[0036]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
[0037]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文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池分水件的测试装置,其特征在于,包括气源(4)、水泵(1)、加热器(2)、气液混合室(8)、开关阀二(6)、水收集器一(13)、水收集器二(14),以及,用于启动后获取水收集器一(13)、水收集器二(14)内储水量得出待测分水件的分水效率的第一解算单元;水泵(1)的出水口一路经加热器(2)接其入水口,构成内循环支路,另一路经气液混合室(8)接其入水口,构成外循环支路;气液混合室(8)的进气口经开关阀二(6)接气源(4),其出气口接待测分水件的输入端;待测分水件的排水口接水收集器一(13),其排气口接水收集器二(14)。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池分水件的测试装置,其特征在于,还包括用于启动后获取待测分水件的输入端

排气口的气压差得出待测分水件的流阻的第二解算单元。3.根据权利要求2所述的用于燃料电池分水件的测试装置,其特征在于,还包括开关阀一(3)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10);其中,水泵(1)的出水口一路依次经加热器(2)、开关阀一(3)接其入水口,构成内循环支路,另一路依次经气液混合室(8)内腔体顶部的雾化喷头、气液混合室(8)内腔体底部的出水口、开关阀三(5)后接其入水口,构成外循环支路;气液混合室(8)的出气口经开关阀四(9)接待测分水件的输入端,其注水口经开关阀五(10)接外部注水设备。4.根据权利要求1

3任意一项所述的用于燃料电池分水件的测试装置,其特征在于,所述气液混合室(8)的注水口设于该气液混合室(8)的顶部位置,其进气口设于该气液混合室(8)的一侧,其出气口设于该气液混合室(8)的进气口的对侧。5.根据权利要求3所述的用于燃料电池分水件的测试装置,其特征在于,所述开关阀一(3)为球阀;所述开关阀二(6)、开关阀三(5)、开关阀四(9)和开关阀五(10...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟佳姜海林张潇丹苗佩宇
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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