[實用新型]一種燃料電池加濕器性能測試系統

無效

• 申請號: 200820300511.5
• 申請日: 2008-04-07
• 公開（公告）號: CN201237557Y
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 肖鋼;孔佳;冀中華
• 申請（專利權）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: G01M19/00
• 分類號: G01M19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種燃料電池加濕器性能測試系統，具體地講是涉及一種適用于多種規格的燃料電池加濕器性能測試系統。

背景技術

燃料電池(Fuel?Cell，簡稱FC)是一種將持續供給的燃料和氧化劑中的化學能連續不斷地轉化成電能的電化學裝置。它按電化學原理，即原電池(如日常所用的鋅錳電池)的工作原理，等溫地把儲存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能。燃料電池有多種類型。按電池的工作溫度不同可分為，低溫燃料電池(工作溫度低于100℃)，包括質子交換膜燃料電池(PEMFC：Proton?Exchange?Menbrance?Fuel?Cell)堿性燃料電池(AFC：Alkaline?FuelCell)，以及直接甲醇燃料電池(PEMFC:Proton?Exchange?Membrane?Fuel?Cell)；中溫燃料電池(工作溫度在100℃～300℃)，包括培根型堿性燃料電池和磷酸型燃料電池(PAFC:Phosphoric?Acid?Fuel?Cell)；高溫燃料電池(工作溫度在600℃～1000℃)，包括熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC:Molten?Carbonate?Fuel?Cell)，和固體氧化物燃料電池(SOFC：Solid?Oxide?Fuel?Cell)。

質子交換膜燃料電池和其他類型的燃料電池相比，具有高功率密度、高能量轉換效率、低溫啟動、環境友好等優點。因此，它特別適用于作為電動汽車動力源、工程備用電源、軍用指揮系統電源，以及各種移動式、便攜式電源等。所以，近些年一直受到各國研究機構，企業的廣泛關注，一直是燃料電池中研究重點。質子交換膜燃料電池所用全氟磺酸膜需要一定的含水量來傳導質子，因此燃料電池電堆內部的濕度條件對于電池的工作性能有很大影響。目前，在質子交換膜燃料電池電堆的實際運行中，為防止質子交換膜失水而導致電池性能下降，需對進入電池的燃料與氧化劑氣體進行適當增濕。目前，大部分電堆采用外置加濕器對反應氣體進行加濕處理。氣體的加濕方式多種多樣，在此基礎上開發出的加濕器類型也很多，在實際應用中需要對各種加濕器的性能進行評測，以此為依據為不同規格的電堆設計和選擇合適的加濕器。影響加濕器性能的因素很多，如氣體流量、氣體壓力、水的流量、加濕溫度、加濕器內部結構等，測試過程中，要保證其各種運行條件恒定，并可隨時測量。目前，對加濕器性能的測試缺乏有效的手段和準確的測量工具。由于缺乏有效的數據作為參考，加濕器的設計制作和使用過程中往往具有一定主觀性，實際效果不理想。

實用新型內容

本實用新型提供了一種燃料電池加濕器性能測試系統，具有體積小巧、操作簡單、適用于多種規格、測量參數全、測量范圍大，測試結果準確的特點。

本實用新型采用如下技術解決方案：

一種燃料電池加濕器性能測試系統，其包括流量控制段、溫度測量段、濕度測量段，流量控制段一端連接氣源，另一端進入加濕器的入口；溫度測量段一端與加濕器出口連通，另一端通過三通換向閥與濕度測量段連通；三通換向閥用于控制氣路的切換，測試之前先將三通換向閥置于排空檔，待實際工況穩定后，再將三通換向閥切換到連接干燥塔一路進行測試，此方法提高了測試結果的準確性。

所述流量控制段為依次設置有截止閥、減壓閥、流量計、壓力表的通路，其截止閥一端與氣源連通，壓力表一端進入加濕器的入口，截止閥、流量計可用于控制和測量氣體的流量；壓力表用來測量氣體進入加濕器的壓力，配合減壓閥可以控制氣體進入加濕器的壓力大小。

所述流量控制段上流量計與壓力表之間設有單向閥，在使用中可以防止意外壓力波動或回流。

所述溫度測量段包括測溫探頭和溫度表，測溫探頭位于管路中，與管壁不接觸，改進了以前測試時所采用的測溫探頭只與輸氣管壁接觸，測量結果誤差較大的弊端。

所述濕度測量段包括電子天平、設于電子天平稱量面上的分子篩干燥塔和變色硅膠干燥塔，分子篩干燥塔下端與三通換向閥連通，上端與變色硅膠干燥塔的下端連通，變色硅膠干燥塔的上端設有排空管；排空管上設有單向閥，以防止環境氣體回灌。

所述三通換向閥和分子篩干燥塔之間優選再設一硅膠干燥塔，多重干燥的方法，達到對氣體的深度干燥。干燥塔吸收氣體中的水分，而使自身的重量發生了變化；變色硅膠既作為干燥劑，又作為顯示劑；電子天平用來稱量干燥塔前后質量的變化，以此為依據判斷氣體加濕量的大小。

所述電子天平稱量面上優選設有支撐板，以使所有的干燥塔能夠設于其上，便于即時的測量重量的變化。