[實用新型]燃料電池測試裝置

有效

• 申請號: 201920433807.2
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN209526158U
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 楚天闊;劉坦達;谷軍
• 申請（專利權）人: 河南豫氫動力有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04089;H01M8/04746
• 代理公司: 鄭州銘晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41134
• 代理人: 張鵬

本實用新型涉及一種燃料電池測試裝置。本實用新型的燃料電池測試裝置包括外接氫循環裝置，外接氫循環裝置包括燃料電池堆和水氣分離器，燃料電池堆具有用于與相應的氫氣源連通的陽極輸入管線和用于與水氣分離器連通的陽極輸出管線，水氣分離器具有兩個氣體輸出口和一個液體輸出口，液體輸出口上連接有儲水罐，兩個氣體輸出口中的一個通過氫循環泵與所述陽極輸入管線連接、另一個連接有電磁排放閥，在使用過程中，通過控制電磁閥就能夠控制裝置中的氫氣進行排放，從而保證系統內氫氣的壓力，使整個裝置更好地與燃料電池的實際工況相匹配，提高測試裝置的測試效果。

技術領域

本實用新型涉及一種燃料電池測試裝置。

背景技術

有高效、低污染物排放、安全且操作方便等環境友好型特點的燃料電池（FuelCells, FC）在航空航天、軍事、通信系統、運輸工具、便攜式電源以及定置型發電系統等諸多領域有著重要的應用，因而成為各國科學家研究綠色能源的焦點之一。在種類繁多的燃料電池中，質子交換膜燃料電池(PEMFC) 因其具有輸出功率密度高、噪音小、幾近零污染物排放、工作溫度低、啟動迅速、操作方便等諸多優點而成為世界公認的二十一世紀新能源汽車（純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車）、便攜式電子裝置和固定發電站以及熱電聯用等發電設備系統的首選電源，已成為近幾十年來世界各國重點攻關的一個熱點課題。

雖然針對 PEMFC 的基礎研究和商業化取得了一定的成績，但離技術成熟還有一段距離。目前存在的電池成本過高、額定工作壽命略短等問題均極大地限制了 PEMFC的商業化應用。在 PEMFC 的成本短時間內無法大幅降低的情況下，研究提高其性能的方法成為降低 PEMFC 應用成本的一個重要手段，其關鍵問題之一是質子交換膜燃料電池內部的水管理。

質子交換膜染料電池通常采用氫氣為燃料，空氣（或是純氧）為氧化劑，氫氣在陽極區的催化電化學反應就產生了氫離子，氫離子透過質子交換膜與氧氣的還原產物結合生成水，水是陰極產生，在滲透壓的作用下部分水會進入陽極流道，隨氫氣循環排出電堆。

水管理的目的是維持電堆不同功率下水的分布均勻性，為保證 PEMFC的正常運行，質子交換膜必須得到充分的濕潤。然而水過多會淹沒催化劑層和氣體擴散層，甚至堵塞流道，阻礙反應氣體的傳遞和電化學反應的進行，導致電池性能降低；水過少，會使質子交換膜過于干燥，不僅降低膜的導電率，同樣會導致電池性能下降，甚至會縮短 PEMFC 的壽命，移除電池中積累的水是 PEMFC 穩定運行的一個重要課題，也是提高PEMFC性能的有效方法。

在燃料電池的研究過程中，需要采用相應的測試裝置來檢測燃料電池的各項性能，比如申請公布號為CN102375122U的中國專利文獻就公開了一種燃料電池測試系統，包括系統控制模塊，電堆組件模塊，陽極氣體供應模塊，陰極氣體供應模塊，水管理模塊，電流采集模塊，數據監測模塊。陰極氣體供應模塊通過水管理模塊進行增濕處理后，與陽極氣體供應模塊分別向電堆組件模塊供應氣體，系統控制模塊、電流采集模塊、數據檢測模塊分別對需要測試的燃料電池電堆進行整體的實時監控和各參數的數據采集等。這種測試裝置對燃料電池的基本性能進行測試，但是由于燃料電池在使用過程中，尤其是作為車載電池時工況復雜，上述現有技術中的燃料電池測試系統的測試結果與實際車載燃料電池輸出性能差別較大，造成測試結果偏差較大的問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種燃料電池測試裝置，以解決現有的燃料電池測試裝置測試結果偏差較大的問題。

本實用新型的燃料電池測試裝置采用如下技術方案：

燃料電池測試裝置，包括外接氫循環裝置，所述外接氫循環裝置包括燃料電池堆和水氣分離器，所述燃料電池堆具有用于與相應的氫氣源連通的陽極輸入管線和用于與所述水氣分離器連通的陽極輸出管線，所述水氣分離器具有兩個氣體輸出口和一個液體輸出口，所述液體輸出口上連接有儲水罐，兩個氣體輸出口中的一個通過氫循環泵與所述陽極輸入管線連接、另一個連接有電磁排放閥。