氢燃料电池性能的测试装置的制作方法

专利检索2022-05-11  1



1.本实用新型涉及氢燃料电池的领域,具体地,涉及氢燃料电池性能的测试装置。


背景技术:

2.氢燃料以其零碳排放被视为能源的终极解决方案,由此氢燃料电池技术的发展方兴未艾,各种氢燃料电池都在发展之中。目前只有评价转换性能的理论公式,但还没有能够用于评价转换性能的结构设计。
3.在公开号为cn110137543a的中国专利文献中,公开了一种适用于风冷型氢燃料电池的测试系统,包括氢气供应单元、空气供应单元、散热单元、电能输出单元、自动检测及控制单元;氢气供应单元、空气供应单元分别连接氢燃料电池的燃料电池电堆;氢气供应单元向燃料电池电堆供应氢气,空气供应单元向燃料电池电堆供应空气;散热单元靠近燃料电池电堆设置,采用风机对燃料电池电堆进行散热;电能输出单元包括电源模块和电子负载,负责将燃料电池电堆产出的电输出;自动检测及控制单元包括上位机、传感器组,上位机对测试系统内的设定参数进行检测和控制。


技术实现要素:

4.针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种氢燃料电池性能的测试装置。
5.根据本实用新型提供的一种氢燃料电池性能的测试装置,包括:测试台,可控定量加氢组件、可控空气加注组件、计算机、电参数测量组件以及温度传感器;
6.所述可控定量加氢组件与测试台连接,所述可控定量加氢组件用于提供被测氢燃料电池所需的氢气;所述可控空气加注组件与测试台连接,所述可控空气加注组件对被测氢燃料电池提供空气,所述电参数测量组件用于测试被测氢燃料电池的放电参数;所述温度传感器用于测量被测氢燃料电池的温度,所述计算机与可控定量加氢组件、可控空气加注组件、电参数测量组件和温度传感器连接。
7.优选的,所述测可控定量加氢组件包括高压储氢罐、第一调压阀以及流量计,所述第一调压阀的一端与高压储氢罐连接,所述第一调压阀的另一端与流量计连接,所述流量计与测试台连接。
8.优选的,所述第一调压阀与流量计与计算机相连,通过计算机对氢气流量进行控制和测量。
9.优选的,所述可控空气加注组件包括空气压缩机、第二调压阀以及压力传感器,所述第二调压阀的一端与空气压缩机连接,所述第二调压阀的另一端与压力传感器连接,所述压力传感器与测试台连接。
10.优选的,所述第二调压阀和压力传感器与计算机连接,所述计算机对进入到被测氢燃料电池的空气压力进行控制。
11.优选的,所述电参数测量组件与被测氢燃料电池的输出端连接,用于测量被测氢
燃料电池输出的电参数。
12.优选的,所述电参数包括电压、电流和功率。
13.优选的,所述电参数测量组件中设置有一个可变负载,所述可变负载与被测氢燃料电池连接。
14.优选的,所述可变负载与计算机连接,通过计算机改变可变负载的大小。
15.优选的,所述温度传感器与计算机连接,所述计算机对被测氢燃料电池的温度进行测量。
16.与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:
17.1、本实用新型提供的氢燃料电池测试装置结构简单,实用性高。
18.2、本实用新型提供的氢燃料电池测试装置成本较低,使用成本低,有利于提高本装置的普及率。
19.3、本实用新型提供的氢燃料电池测试装置具有较高的测试安全性和准确性。
附图说明
20.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,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
21.图1为本技术实施例中氢燃料电池测试系统的结构框图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
23.一种氢燃料电池性能的测试装置,如图1所示,包括一个放置待测氢燃料电池的测试台和与之连接的可控定量加氢组件、可控空气加注组件,电参数测量组件、温度传感器和操作控制单元模块。可控定量加氢组件与测试台连接,可控定量加氢组件用于可控定量地提供被测氢燃料电池所需的氢气;可控空气加注组件与测试台连接,可控空气加注组件对被测氢燃料电池提供空气,且提供的空气压力可控;计算机用于操作、显示和测整个控测试过程;电参数测量组件用于测试被测氢燃料电池的放电参数;温度传感器用于测量被测氢燃料电池的温度。
24.将待测氢燃料电池接入该系统后,系统可以通过可控定量加氢组件给定不同的加氢量,从而测得不同的输出电参数(电压、电流和功率输出等)和待测电池的温度变化;也可以通过可控空气加注组件给定不同的空气加注量,可以测得待测氢燃料电池在不同气压条件下的输出电参数(电压、电流和功率输出等)和温度变化;还可以在固定其他条件下(如空气加注、温度等)测得定量氢消耗测得的电量输出,以及通过循环试验测得待测电池性能随时间的变化情况(电池寿命指标)等。计算机根据这些数据可以得到待测氢燃料电池的各种电性能参数。
25.放置待测氢燃料电池的操作台设计成手动更换待测氢燃料电池,还可以通过增加自动化设施实现待测氢燃料电池的自动更换,如采用传动及定位装置,将被测氢燃料电池
防止在传动装置上,通过定位装置使被测氢燃料电池运动到预定位置,通过气动夹持头对氢燃料电池进行夹持固定。
26.可控定量加氢组件包括一个高压储氢罐和与之相连的第一调压阀和流量计,第一调压阀的一端与高压储氢罐连接,第一调压阀的另一端与流量计连接,流量计与测试台连接。其中第一调压阀和气体流量计与计算机相连,通过计算机实现对实际氢流量的控制和测量,并可以实现对氢消耗量的精确测量。
27.可控空气加注组件包括空压机和与之相连的第二调压阀和压力传感器,第二调压阀的一端与空气压缩机连接,第二调压阀的另一端与压力传感器连接,压力传感器与测试台连接。其中第二调压阀和压力传感器与计算机相连,通过计算机实现对空气压力的控制,实现对各种气压状态的模拟。
28.电参数测量组件与待测氢燃料电池输出端相连,通过与之相连的计算机实现对待测氢燃料电池输出的电参数进行测量,包括但不限于电压、电流、功率等参数。该模块中可以包括一个可变负载,通过计算机控制可变负载的大小实现规律变化。
29.温度传感器与计算机相连,用来测量待测氢燃料电池的温度,用以了解待测氢燃料电池在不同运行状态下的温度变化情况。
30.计算机是本系统的核心,负责操作、显示和测控功能,按照预先的设定,控制可控定量加氢组件和可控空气加注组件的工作状态,实现对待测氢燃料电池的给定输入。同时计算机通过电参数测量组件测得待测氢燃料电池的输出电参数,通过温度传感器测得待测氢燃料电池的温度,通过相关计算和整理,得出该待测氢燃料电池的一系列性能参数。也可以通过定周期循环控制电参数测量组件中的可变负载,得到待测氢燃料电池的寿命参数。
31.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
32.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下,本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
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