测试系统及测试方法技术方案

本申请具体涉及测试系统及测试方法，测试系统应用于燃料电池，测试系统包括：电堆模块，电堆模块包括输入口和输出口，输出口与第一气液分离器的入口连通；供氢模块，供氢模块与电堆模块中的输入口连通，第一气液分离器的第一出口通过循环管道与供氢模块连通，循环管道上设有第一电磁阀；测试模块，测试模块包括气液分离单元和气体测试单元，气液分离单元通过排液管道与第一气液分离器的第二出口连通，排液管道上设有排水阀，气体测试单元通过排氢管道与第一气液分离器的第三出口连通，排氢管道上设有排氢阀，气体测试单元还与气液分离单元连通

【技术实现步骤摘要】
测试系统及测试方法


[0001]本申请属于燃料电池
，具体涉及一种测试系统及测试方法
。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种以氢气和空气中的氧气作为燃料的发电装置，广泛应用于交通工具
。
氢燃料电池的供气系统分为氢气系统和空气系统
。
目前燃料电池通常采用氢循环系统，将燃料电池阳极未反应的氢气通过氢循环泵或者引射器等实现再利用
。
在将燃料电池阳极未反应的氢气引入氢循环泵之前，需要经过气液分离器将氢气中所含有的液体与氢气进行分离，因此，气液分离器的气液分离效果好坏直接影响燃料电池的性能以及正常运行
。
[0003]但是，目前现有的气液分离器没有统一的性能评价指标和比较好的测试方法，难以评判气液分离器的好坏，从而难以确定进入燃料电池阳极中的水含量
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种测试系统及测试方法，能够准确的评判气液分离器的好坏以及确定进入燃料电池阳极堆中的水含量
。
[0005]本申请第一方面提供了一种测试系统，所述测试系统应用于燃料电池，所述测试系统包括：
[0006]电堆模块，所述电堆模块包括输入口和输出口，所述输出口与第一气液分离器的入口连通；
[0007]供氢模块，所述供氢模块与所述电堆模块中的所述输入口连通，所述第一气液分离器的第一出口通过循环管道与所述供氢模块连通，所述循环管道上设有第一电磁阀；
[0008]测试模块，所述测试模块包括气液分离单元和气体测试单元，所述气液分离单元通过排液管道与所述第一气液分离器的第二出口连通，所述排液管道上设有排水阀，所述气体测试单元通过排氢管道与所述第一气液分离器的第三出口连通，所述排氢管道上设有排氢阀，且所述气体测试单元与所述气液分离单元连通
。
[0009]在本申请的一种示例性实施例中，所述气液分离单元包括：
[0010]第二气液分离器，所述第二气液分离器的入口通过所述排液管道与所述第一气液分离器的第二出口连通，所述第二气液分离器包括氢气出口和液体出口，所述第二气液分离器的氢气出口与所述气体测试单元连通；
[0011]液体收集器，所述液体收集器通过输液管路与所述第二气液分离器的液体出口连通
。
[0012]在本申请的一种示例性实施例中，所述气液分离单元还包括液位传感器和测重件，所述液位传感器能够检测所述第二气液分离器中液体的液位，所述测重件设于所述液体收集器的一侧，所述测重件能够测量所述液体收集器的重量
。
[0013]在本申请的一种示例性实施例中，所述气体测试单元包括：
[0014]第一汇流器，所述第一汇流器通过所述排氢管道与所述第一气液分离器的第三出
口连通，所述第一汇流器与所述第二气液分离器的氢气出口连通；
[0015]气体流量计，所述气体流量计的进口与所述第一汇流器的出口连通，所述气体流量计能够检测出所述第一汇流器中的气体流量
。
[0016]在本申请的一种示例性实施例中，所述气体测试单元还包括露点仪，所述露点仪设于所述气体流量计的出口处，所述露点仪能够用于检测所述气体的露点温度
。
[0017]在本申请的一种示例性实施例中，所述测试模块还包括控制器，所述控制器分别与所述第一电磁阀
、
所述测重件
、
所述气体流量计和所述露点仪电连接
。
[0018]在本申请的一种示例性实施例中，所述输液管路上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀和所述液位传感器均与所述控制器电连接，所述控制器能够根据所述液位传感器的液位信号控制所述第二电磁阀的开闭
。
[0019]在本申请的一种示例性实施例中，所述供氢模块包括氢循环泵
、
供氢源和第二汇流器，所述供氢源的出口与所述第二汇流器的第一入口连通，所述第一气液分离器的第一出口通过所述循环管道与所述氢循环泵连通，所述氢循环泵与所述第二汇流器的第二入口连通
。
[0020]在本申请的一种示例性实施例中，所述第一气液分离器
、
所述第二气液分离器
、
所述液体收集器
、
所述测重件
、
所述第一汇流器
、
所述气体流量计
、
所述露点仪
、
所述循环管道
、
所述排液管道
、
所述排氢管道
、
所述输液管路
、
氢循环泵
、
供氢源和第二汇流器的外侧均包裹有保温件或加热件
。
[0021]在本申请的一种示例性实施例中，所述第一气液分离器和所述第二气液分离器均包括挡板结构
。
[0022]本申请第二方面提供了一种基于上述任一项所述的测试系统的测试方法，所述测试方法包括如下步骤：
[0023]打开所述第一电磁阀，在预设电堆操作条件下，并预设时间段内，获得流入所述气液分离单元和所述气体测试单元中的水含量
M1
；
[0024]关闭所述第一电磁阀，并在相同所述预设电堆操作条件下，保证所述电堆模块的参数与打开所述第一电磁阀时所述电堆模块的参数保持一致，使所述电堆模块的状态与打开所述第一电磁阀时所述电堆模块的状态保持一致，并在相同的所述预设时间段内，获得流入所述气液分离单元和所述气体测试单元中的水含量
M2
；
[0025]计算通过所述供氢模块进入所述电堆模块中的水含量
M
循
，
M
循
＝
M2
‑
M1
；计算所述第一气液分离器的分离效率
η
，
η
＝
M1/M2。
[0026]在本申请的另一种示例性实施例中，获得流入所述气液分离单元和所述气体测试单元中的水含量
M1
，或获得流入所述气液分离单元和所述气体测试单元中的水含量
M2
的测试方法包括如下步骤：
[0027]在所述预设的时间段内，测得所述液体收集器的重量
M
收
、
所述气体流量计的流量
W、
所述露点仪的气体露点温度
Td
和在所述露点温度下水分体积分数
h
％，计算水含量
[0028]本申请方案具有以下有益效果：
[0029]本申请提供的测试系统；其中，在打开第一气液分离器和供氢模块之间的第一电磁阀下，测得经过排氢阀和排水阀的水含量
M1
，然后再相同条件下，关闭第一电磁阀，测得
经过排氢阀和排水阀的水含量
M2
；由于第一电磁阀是连通第一气液分离器和供氢模块，因此在打开第一电磁阀时，电堆模块出堆的气液混合物中的一部分氢气和一部分水通过供氢模块流回至电堆模块中，此时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种测试系统，所述测试系统应用于燃料电池，其特征在于，所述测试系统包括：电堆模块，所述电堆模块包括输入口和输出口，所述输出口与第一气液分离器的入口连通；供氢模块，所述供氢模块与所述电堆模块中的所述输入口连通，所述第一气液分离器的第一出口通过循环管道与所述供氢模块连通，所述循环管道上设有第一电磁阀；测试模块，所述测试模块包括气液分离单元和气体测试单元，所述气液分离单元通过排液管道与所述第一气液分离器的第二出口连通，所述排液管道上设有排水阀，所述气体测试单元通过排氢管道与所述第一气液分离器的第三出口连通，所述排氢管道上设有排氢阀，且所述气体测试单元与所述气液分离单元连通
。2.
根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述气液分离单元包括：第二气液分离器，所述第二气液分离器的入口通过所述排液管道与所述第一气液分离器的第二出口连通，所述第二气液分离器包括氢气出口和液体出口，所述第二气液分离器的氢气出口与所述气体测试单元连通；液体收集器，所述液体收集器通过输液管路与所述第二气液分离器的液体出口连通
。3.
根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述气液分离单元还包括液位传感器和测重件，所述液位传感器能够检测所述第二气液分离器中液体的液位，所述测重件设于所述液体收集器的一侧，所述测重件能够测量所述液体收集器的重量
。4.
根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述气体测试单元包括：第一汇流器，所述第一汇流器通过所述排氢管道与所述第一气液分离器的第三出口连通，所述第一汇流器与所述第二气液分离器的氢气出口连通；气体流量计，所述气体流量计的进口与所述第一汇流器的出口连通，所述气体流量计用于检测出所述第一汇流器中的气体流量
。5.
根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述气体测试单元还包括露点仪，所述露点仪设于所述气体流量计的出口处，所述露点仪用于检测所述气体的露点温度
。6.
根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述测试模块还包括控制器，所述控制器分别与所述第一电磁阀
、
所述测重件
、
所述气体流量计和所述露点仪电连接
。7.
根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述输液管路上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀和所述液位传感器均与所述控制器电连接，所述控制器能够根据所述液位传感器的液位信号控制所述第二电磁阀的开闭
。8.
根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述供氢模块包括氢循环泵
、
供氢源和第二汇流器，所述供氢源的出口与所述第二汇流器的第一入口连通，所述第一气液分离器的第一出口通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖家定，郐金业，于士博，莫松，苏汉新，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：