用于氫燃料電池中空氣系統(tǒng)的測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及燃料電池的測試技術(shù)，更具體地說，是涉及一種用于氫燃料電池 中空氣系統(tǒng)的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車是人們生活中的重要交通工具，而汽車排放的尾氣又是造成日益嚴(yán)重的環(huán)境 污染的重要原因，為此，人們急需尋找一種代用燃料。科學(xué)家經(jīng)過幾十年的精心研宄發(fā)現(xiàn)， 用氫燃料電池作汽車動(dòng)力無污染環(huán)境的有害成份。因此，使用氫燃料電池的汽車才是名副 其實(shí)的"綠色燃料"汽車。據(jù)報(bào)道，在冰島政府的支持下，戴姆勒一克萊斯勒公司和殼牌公 司1999年初公布了把這個(gè)島國變?yōu)槭澜缟系谝粋€(gè)"氫經(jīng)濟(jì)"的國家計(jì)劃一一最終用無污染 的氫能源取代所有小轎車、公共汽車上使用的柴油和汽油。目前，德國已經(jīng)陸續(xù)推出了各種 燃?xì)淦?。過去，人們總以為氫氣是一種化學(xué)元素，很少把它作為能源來看待。自從出現(xiàn)了 火箭和氫彈之后，氫氣又變成了航天和核武器的重要材料，現(xiàn)在又將其制成氫燃料電池，為 人們提供電能。
[0003] 氫燃料電池中由于系統(tǒng)各個(gè)零部件處于開發(fā)狀態(tài)，性能與可靠性需要分別進(jìn)行可 靠性測試和標(biāo)定，同時(shí)各個(gè)零部件配合使用組成系統(tǒng)后需要進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)并進(jìn)行系統(tǒng)可靠 性的測試。如現(xiàn)有氫燃料電池中的空氣系統(tǒng)的測試過程中，只能由控制部分對其進(jìn)行簡單 的測試，但是無法對于空氣的干濕度、流量等測試要素進(jìn)行調(diào)節(jié)，影響了對于燃料電池堆的 測試效果。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于氫燃料電池中空 氣系統(tǒng)的測試裝置。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0006] 一種用于氫燃料電池中空氣系統(tǒng)的測試裝置，包括空氣壓縮機(jī)、中冷器以及增濕 器，外部空氣通過進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥與所述空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口相連；所述中冷器的進(jìn)氣口與所 述空氣壓縮機(jī)口的出氣口相連通；所述增濕器的進(jìn)氣口與所述中冷器的出氣口相連通，所 述增濕器的出氣口通過管路切換閥與待測的燃料電池堆的空氣進(jìn)口相連通，所述燃料電池 堆的陰極出口通過管路切換閥與所述增濕器的水汽入口相連通；
[0007] 還包括空氣旁路通道，所述空氣旁路通道包括串接的用于模擬電堆管阻的空氣調(diào) 節(jié)閥以及加濕加溫器，所述空氣旁路通道的兩端分別與待測的燃料電池堆的空氣進(jìn)口側(cè)的 管路切換閥以及陰極出口側(cè)的管路切換閥相連通；
[0008] 所述空氣壓縮機(jī)與所述中冷器之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器；所述中冷器以及所 述增濕器之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器、溫濕度傳感器以及流量傳感器；所述增濕器與所 述燃料電池堆的空氣進(jìn)口側(cè)的管路切換閥之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器以及溫濕度傳感 器；所述燃料電池堆的陰極出口側(cè)的管路切換閥與所述增濕器的濕氣進(jìn)口之間的管路上設(shè) 有溫壓傳感器以及溫濕度傳感器，所述增濕器的濕氣出口與尾氣調(diào)節(jié)閥之間的管路上設(shè)有 溫壓傳感器以及溫濕度傳感器。
[0009] 還包括入堆干氣調(diào)節(jié)閥，所述入堆干氣調(diào)節(jié)閥的一端通過流量傳感器與所述中冷 器的進(jìn)氣口相連通，另一端與所述增濕器的出氣口相連通。
[0010] 還包括堆出旁路調(diào)節(jié)閥，所述堆出旁路調(diào)節(jié)閥的一端通過流量傳感器與所述增濕 器的濕氣進(jìn)口相連通，另一端與所述尾氣調(diào)節(jié)閥的出口相連通。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的一種用于氫燃料電池中空氣系統(tǒng)的測試裝置 具有以下有益的技術(shù)效果：
[0012] 1)通過進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥開啟角度的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣量，可以測試空 氣壓縮機(jī)在不調(diào)整轉(zhuǎn)速的工況下，氣體流量及空氣壓縮機(jī)功率變化的狀況，是否能達(dá)到系 統(tǒng)需求。
[0013] 2)通過調(diào)節(jié)堆出旁路調(diào)節(jié)閥的開啟角度，可以調(diào)節(jié)出燃料電池堆的飽和濕空氣進(jìn) 入增濕器的流量，來調(diào)節(jié)增濕器對干空氣的增濕能力，使得進(jìn)入燃料電池堆的空氣濕度匹 配燃料電池的需求，不會(huì)造成過濕或過干的情況。
[0014] 3)通過調(diào)節(jié)入堆干氣調(diào)節(jié)閥的開啟角度，調(diào)節(jié)入堆空氣的濕度，使得進(jìn)入燃料電 池堆空氣的濕度符合反應(yīng)所需求的濕度。
[0015] 總之，本實(shí)用新型的測試裝置中的各類的傳感器，更有利于控制部分對于本實(shí)用 新型的測試裝置的控制調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實(shí)用新型的應(yīng)用原理示意圖；
[0017] 圖2是本實(shí)用新型的原理示意圖；
[0018] 圖3是圖2中的管路切換閥切換至燃料電池堆時(shí)的原理示意圖；
[0019] 圖4是圖2中的管路切換閥切換至空氣旁路通道時(shí)的原理示意圖；
[0020] 其中，@為溫壓傳感器；@為溫濕度傳感器，?為流量傳感器，@為氫濃度傳 感器，@為電流、電壓傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0022] 請參閱圖1所示的一種集成燃料電池零部件測試及系統(tǒng)測試的平臺(tái)，包括PXI系 統(tǒng)11，PXI系統(tǒng)11與上位機(jī)12實(shí)現(xiàn)雙向通訊；PXI系統(tǒng)11還分別與空氣子系統(tǒng)13、氫氣子 系統(tǒng)14、冷卻子系統(tǒng)15以及待測的燃料電池堆16相連，空氣子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)以及冷卻 子系統(tǒng)均與燃料電池堆相連通；冷卻子系統(tǒng)還與空氣子系統(tǒng)相連。
[0023] 再請參閱圖2所示的空氣子系統(tǒng)13即本實(shí)用新型的一種用于氫燃料電池中空氣 系統(tǒng)的測試裝置，包括空氣壓縮機(jī)131、中冷器132以及增濕器133,外部空氣通過空氣過濾 器134、進(jìn)氣流量傳感器135、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥136與空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口相連；中冷器132的進(jìn) 氣口與空氣壓縮機(jī)131的出氣口相連通；增濕器133的進(jìn)氣口與中冷器132的出氣口相連 通，增濕器的出氣口通過管路切換閥137與燃料電池堆16的空氣進(jìn)口相連通，燃料電池堆 16的陰極出口通過管路切換閥138與增濕器133的水汽入口相連通；
[0024] 還包括空氣旁路通道，空氣旁路通道包括串接的用于模擬電堆管阻的空氣調(diào)節(jié)閥 139以及加濕加溫器246,空氣旁路通道的兩端分別與燃料電池堆的空氣進(jìn)口側(cè)的管路切 換閥137以及陰極出口側(cè)的管路切換閥138相連通；
[0025] 所述空氣壓縮機(jī)與所述中冷器之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器；所述中冷器以及所 述增濕器之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器、溫濕度傳感器以及流量傳感器；所述增濕器與所 述燃料電池堆的空氣進(jìn)口側(cè)的管路切換閥之間的管路上設(shè)有溫壓傳感器以及溫濕度傳感 器；所述燃料電池堆的陰極出口側(cè)的管路切換閥與所述增濕器的濕氣進(jìn)口之間的管路上設(shè) 有溫壓傳感器以及溫濕度傳感器，所述增濕器的濕氣出口與尾氣調(diào)節(jié)閥140之間的管路上 設(shè)有溫壓傳感器以及溫濕度傳感器；
[0026] 還包括入堆干氣調(diào)節(jié)閥241，入堆干氣調(diào)節(jié)閥241的一端通過流量傳感器與中冷 器的進(jìn)氣口相連通，另一端與增濕器的出氣口相連通。
[0027] 還包括堆出旁路調(diào)節(jié)閥242,堆出旁路調(diào)節(jié)閥的一端通過流量傳感器與增濕器的 濕氣進(jìn)口相連通，另一端與尾氣調(diào)節(jié)閥的出口相連通。
[0028] 圖2中還包括空氣壓縮機(jī)入口的濕氣調(diào)節(jié)閥243、汽水分離器244以及尾排稀釋器 245,電流、電壓傳感器與空氣