本发明涉及一种空冷型燃料电池测试系统,适用于不同节数的空冷型燃料电池测试,包括电池固定模块(1),空气模块(2),氢气模块(3),电子负载(4),电池测量传感器(5),与上位机;所述的电池固定模块(1)包括主壳体(11)和侧板(13),两块侧板(13)在主壳体(11)的滑槽上移动,适应不同节数的空冷型燃料电池;通过空气模块(2),氢气模块(3)和电池测量传感器(5)完成空气和氢气的温度、湿度、流量、流速的测量和控制;并利用上位机对电堆测试系统进行实时反馈控制。与现有技术相比,本发明可实现多种空冷型阴极开放式燃料电堆的适应测试,对电堆运行条件实时控制和掌握,为后续的电堆优化和管理提供了实验平台。
1.一种空冷型燃料电池测试系统,适用于不同节数的空冷型燃料电池测试,其特征在于,包括电池固定模块(1),空气模块(2),氢气模块 (3),电子负载(4),电池测量传感器(5),与上位机; 所述的电池固定模块(1)包括主壳体(11)和侧板(13),两块侧板(13)在主壳体(11)的滑槽上移动,适应不同节数的空冷型燃料电池; 所述的电池固定模块(1)还包括风扇安装板(12)和封板(14),电堆通过封板(14)安装在主壳体(11)内,风扇安装板(12)设置在封板(14)一侧,侧板(13)从另一侧沿主壳体(11)的滑槽移动至封板(14)内电堆侧面,将电堆固定在主壳体(11)内; 通过空气模块(2),氢气模块 (3)和电池测量传感器(5)完成空气和氢气的温度、湿度、流量、流速的测量和控制;并利用上位机对电堆测试系统进行实时反馈控制; 所述的空气模块(2)包括空气进气控制模块(21),供气风扇(22),风扇供电电源(23),所述的风扇(22)通过风扇安装板(12)安装在主壳体(11)上,风扇(22)连接风扇供电电源(23),所述的空气进气控制模块(21)包括空气过滤模块(211)、空气整流模块(212)和空气温湿度控制模块(213),实现对空气的预处理和温湿度控制;实现多种空冷型阴极开放式燃料电堆的适应测试。
2.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的风扇安装板(12)、侧板(13)与主壳体(11)的接触面均预设浅密封槽,并在各浅密封槽内设置与其形状匹配的密封元件实现密封。
3.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的电池固定模块(1)预留有风速与温湿度测试孔(110),对应安装风速仪(111)和温湿度传感器(112),测量电堆空气进出口风速与温湿度,同时通过移动封板(14)调整测点位置。
4.根据权利要求1或3所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的氢气模块(3)包括氢气进气部分(31)与氢气出气部分(32),其中氢气进气部分(31)包括并联的氢气输送支路和氮气输送支路,氢气输送支路包括依次连接的氢气源(311),氢气路减压阀(312),氢气路止回阀(313),氢气路电磁阀(314)和氢气路质量流量控制计(315);氮气输送支路包括依次连接的氮气源(316),氮气路减压阀(317),氮气路止回阀(318),氮气路电磁阀(319)和氮气路质量流量控制计(3110);氢气输送支路和氮气输送支路并联连接加湿器(3111),然后连接电堆阳极入口; 所述的氢气出气部分(32)连接电堆阳极出口,包括顺序连接的脉排电磁阀(321)和排空管道(322)。
5.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的空气整流模块(212)为整流栅格,利用均风孔板消除空气进口处湍流,保证空气进气的空间流速均匀。
6.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的空气温湿度控制模块(213)包括空气进气加热器和空气进气加湿器,其中空气进气加热器为电阻丝加热栅格、或微流道热交换器;空气进气加湿器为液态水喷射增湿器、或湿膜加湿器。
7.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的电池测量传感器(5)包括置于各节单电池内的电压巡检与单节温湿度传感器,还包括一个环境温湿度传感器,用于获取电堆测试过程外界环境温湿度信息。
8.根据权利要求1或7所述的一种空冷型燃料电池测试系统,其特征在于,所述的上位机连接数据采集卡(6),利用数据采集卡(6)收集空气进出口的风速仪(111)、温湿度传感器(112)和电池测量传感器(5)测量结果; 所述的上位机通过控制卡实现空气进气控制模块(21),氢气路电磁阀(314)和氢气路质量流量控制计(315),氮气路电磁阀(319)和氮气路质量流量控制计(3110),加湿器(3111),脉排电磁阀(321)的自动控制,通过USB通讯实现对风扇供电电源(23),电子负载(4)的自动控制。
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