同轴管方式的燃料电池单片测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种同轴管方式的燃料电池单片测试系统，包括：阳极管路、阳极同轴管路、阴极管路、阴极同轴管路以及液冷机；所述阳极管路与所述阳极同轴管路相连通，所述阳极同轴管路与反应堆阳极入口相连通；所述阴极管路与所述阴极同轴管路相连通，所述阴极同轴管路与反应堆阴极入口相连通；所述阳极同轴管路与所述阴极同轴管路、所述阴极管路相连通；所述液冷机与所述阴极管路、所述阴极同轴管路、所述阳极管路、所述阳极同轴管相连通。本发明专利技术包含高温和低温两部分控制功能，解决了极小流量时外部环境对管内温度的影响。外部环境对管内温度的影响。外部环境对管内温度的影响。

【技术实现步骤摘要】
同轴管方式的燃料电池单片测试系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体地，涉及一种同轴管方式的燃料电池单片测试系统。

技术介绍

[0002]质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的关键材料，其化学结构是碳氟主链和带有磺酸基的侧链。由于其传导质子需依赖水分子，温度高于80℃之后，其质子传导率明显地降低，另一种磷酸膜类型的质子交换膜可耐受高达200℃的高温，同样需要进行高温测试。同时，低温PEMFC还要涉及复杂的水/热管理问题,催化剂易中毒等问题等。提高PEMFC工作温度,低温冷启动过程中在低于0℃的工作环境下，阴极侧反应生成的水易结冰导致催化层、扩散层堵塞，阻碍反应的进行，并且水结冰产生的体积变化也会对膜电极组件的结构产生破坏，降低燃料电池性能。所以对燃料电池质子交换膜的高低温测试是对此部分进行优化研究的重中之重。
[0003]燃料电池质子交换膜高低温供气测试时，由于质子交换膜的测试很多时候为5cm*5cm至10cm*10cm大小的单片，整体供气流量非常小，导致在管路中流速慢且携带热能少，流动时很容易受到外部环境温度和管壁吸热影响，在加热至350℃状态下，在1m长管路中流动后温度甚至低于80℃，即使通过保温棉方式进行隔热，仍然较难达到150℃以上的温度，所以需要借助绝热或保温的方式实现高低温测试的实现。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种同轴管方式的燃料电池单片测试系统。
[0005]根据本专利技术提供的一种同轴管方式的燃料电池单片测试系统，包括：阳极管路、阳极同轴管路、阴极管路、阴极同轴管路以及液冷机；
[0006]所述阳极管路与所述阳极同轴管路相连通，所述阳极同轴管路与反应堆阳极入口相连通；所述阴极管路与所述阴极同轴管路相连通，所述阴极同轴管路与反应堆阴极入口相连通；
[0007]所述阳极同轴管路与所述阴极同轴管路、所述阴极管路相连通；所述液冷机与所述阴极管路、所述阴极同轴管路、所述阳极管路、所述阳极同轴管相连通。
[0008]优选的，所述阳极管路上沿进气方向依次设置有阳极预处理系统、阳极质量流量控制器、阳极电动三通阀、阳极预冷系统；
[0009]所述阳极预冷系统与所述阳极同轴管路、所述液冷机相连通。
[0010]优选的，所述阳极管路上还设置有阳极加热系统；
[0011]所述阳极加热系统的两端分别连接所述阳极电动三通阀、所述阳极同轴管路。
[0012]优选的，所述阳极同轴管路上沿进气方向设置有阳极同轴管浮子流量计、阳极同轴管电动三通阀、阳极同轴管预冷系统；
[0013]所述阳极同轴管浮子流量计与所述阴极同轴管路、所述阴极管路相连通，所述阳极同轴管预冷系统与反应堆阳极入口相连通。
[0014]优选的，所述阳极同轴管路上还设置有阳极同轴管加热系统；
[0015]所述阳极同轴管加热系统的两端分别连接所述阳极同轴管电动三通阀、反应堆阳极入口。
[0016]优选的，所述阴极管路上沿进气方向依次设置有阴极预处理系统、阴极质量流量控制器、阳极电动三通阀、阴极预冷系统；
[0017]所述阴极预处理系统与所述阴极同轴管路、所述阳极同轴管路相连通；所述阴极预冷系统与所述液冷机、所述阴极同轴管路相连通。
[0018]优选的，所述阴极管路上还设置有阴极加热系统；
[0019]所述阴极加热系统的两端分别连通所述电动三通阀、所述阴极同轴管路。
[0020]优选的，所述阴极同轴管路上沿进气方向依次设置有阴极同轴管浮子流量计、阴极同轴管电动三通阀、阴极同轴管预冷系统；
[0021]所述阴极同轴管浮子流量计与所述阳极同轴管路、所述阴极管路相连通；所述阴极同轴管预冷系统与反应堆阴极入口相连通。
[0022]优选的，所述阴极同轴管路上还设置有阴极同轴管加热系统；
[0023]所述阴极同轴管加热系统的两端分别连通所述阴极同轴管电动三通阀、反应堆阴极入口。
[0024]优选的，所述阳极同轴管路上靠近反应堆阳极入口的一端设置有阳极同轴管进口温度传感器、阳极进口温度传感器；
[0025]所述阴极同轴管路上靠近反应堆阴极入口的一端设置有阴极同轴管进口温度传感器、阴极进口温度传感器。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]1、本专利技术的系统包含高温和低温两部分控制功能，解决了极小流量时外部环境对管内温度的影响；
[0028]2、本专利技术保证了在气体极小流量下可以对质子交换膜进行高低温测试，同时具有流量精确控制功能；
[0029]3、本专利技术中同轴管内气体流量可通过浮子流量计进行控制，同轴管内气体为空气，此部分气体携带的冷量或热量可快速使内管管壁温度改变，从而降低不锈钢管壁的热能吸收，使内管管壁温度无限接近于内部气体温度，防止低温气体或高温气体在内管内流动收到温度干扰，保证了测试时的温控精度和效果。
附图说明
[0030]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0031]图1为本专利技术的同轴管方式的燃料电池单片测试系统的结构原理图；
[0032]图2为阳极预处理系统的结构示意图。
[0033]图中示出：
[0034]阳极预处理系统1
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阴极质量流量控制器13
[0035]阳极质量流量控制器2
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阴极电动三通阀14
[0036]阳极电动三通阀3
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阴极预冷系统15
[0037]阳极预冷系统4
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阴极加热系统16
[0038]阳极加热系统5
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阴极同轴管进口温度传感器17
[0039]阳极同轴管进口温度传感器6
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阴极进口温度传感器18
[0040]阳极进口温度传感器7
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阴极同轴管浮子流量计19
[0041]阳极同轴管浮子流量计8
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阴极同轴管电动三通阀20
[0042]阳极同轴管电动三通阀9
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阴极同轴管预冷系统21
[0043]阳极同轴管预冷系统10
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阴极同轴管加热系统22
[0044]阳极同轴管加热系统11
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液冷机23
[0045]阴极预处理系统12
具体实施方式
[0046]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同轴管方式的燃料电池单片测试系统，其特征在于，包括：阳极管路、阳极同轴管路、阴极管路、阴极同轴管路以及液冷机(23)；所述阳极管路与所述阳极同轴管路相连通，所述阳极同轴管路与反应堆阳极入口相连通；所述阴极管路与所述阴极同轴管路相连通，所述阴极同轴管路与反应堆阴极入口相连通；所述阳极同轴管路与所述阴极同轴管路、所述阴极管路相连通；所述液冷机(23)与所述阴极管路、所述阴极同轴管路、所述阳极管路、所述阳极同轴管相连通。2.根据权利要求1所述的同轴管方式的燃料电池单片测试系统，其特征在于，所述阳极管路上沿进气方向依次设置有阳极预处理系统(1)、阳极质量流量控制器(2)、阳极电动三通阀(3)、阳极预冷系统(4)；所述阳极预冷系统(4)与所述阳极同轴管路、所述液冷机(23)相连通。3.根据权利要求2所述的同轴管方式的燃料电池单片测试系统，其特征在于，所述阳极管路上还设置有阳极加热系统(5)；所述阳极加热系统(5)的两端分别连接所述阳极电动三通阀(3)、所述阳极同轴管路。4.根据权利要求1所述的同轴管方式的燃料电池单片测试系统，其特征在于，所述阳极同轴管路上沿进气方向设置有阳极同轴管浮子流量计(8)、阳极同轴管电动三通阀(9)、阳极同轴管预冷系统(10)；所述阳极同轴管浮子流量计(8)与所述阴极同轴管路、所述阴极管路相连通，所述阳极同轴管预冷系统(10)与反应堆阳极入口相连通。5.根据权利要求4所述的同轴管方式的燃料电池单片测试系统，其特征在于，所述阳极同轴管路上还设置有阳极同轴管加热系统(11)；所述阳极同轴管加热系统(11)的两端分别连接所述阳极同轴管电动三通阀(9)、反应堆阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙贺，李海军，王永湛，卢金阳，甘全全，戴威，
申请(专利权)人：上海神力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：