[實用新型]流場優化驗證裝置

有效

• 申請號: 201922142850.6
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN211088402U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 王亞軍;陳瓊;張小明;周嫦;李輝;王海江
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0432;H01M8/0438;H01M8/04492
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 汪海琴

本實用新型屬于燃料電池檢測技術領域，涉及流場優化驗證裝置。通過將傳感器嵌設于檢測板上，將檢測板與流場板貼合組裝成檢測復合板，并將檢測復合板設于燃料電池堆中，實現對燃料電池內部任意位置溫度、濕度或壓力的在線檢測，嵌入式安裝方式對膜電極和反應氣體流道無任何影響。將傳感器及流道分別設于檢測板及流場板中，且檢測板與流場板貼合連接，結構拆裝方便，如此，檢測板可與具有不同流道的流場板進行組裝配合形成不同的檢測復合板，以實現對不同流道雙極板的在線檢測，從而可以使用同一塊檢測板對不同流場設計的雙極板進行優化驗證，具有很好的實用性、通用性和可靠性，制造成本低，可以實現一板多用，節約雙極板的優化和驗證成本。

技術領域

本實用新型屬于燃料電池檢測技術領域，更具體地說，是涉及一種流場優化驗證裝置。

背景技術

傳統的化石能源儲量有限，而且化石能源的消耗也帶來了一系列的環境問題，因此，尋找一種新的清潔高效的能源利用方式無疑成為了熱點。燃料電池是一種電化學電池，其主要原理是將燃料和氧化劑中的化學能經氧化還原反應直接轉化為電能。質子交換膜燃料電池(PEMFC)作為燃料電池領域的重要分枝，除了擁有燃料電池一般性特點如能量轉換效率高、環境友好之外，還具有室溫下啟動速度快、體積小、無電解液損失、容易排水、壽命長、比功率和比能量高等突出優點。它不僅適用于分散式電站的建設，而且適用于移動供電。它是一種新型的軍用和民用移動電源。因此，質子交換膜燃料電池具有非常廣闊的應用前景。

作為燃料電池核心部件之一，雙極板的功能主要是提供氣體流道，分散反應氣體，阻隔電池內部氫氣與氧氣，并起到收集電流和充當燃料電池骨架的作用。雙極板流道的設計對于燃料電池內部反應氣體的濃度分布、壓強分布及速度分布等有著重大的影響。合理的雙極板流場設計應對具有良好反應氣體分布均勻性，較小的壓力降和良好的排水能力，這樣電池內部的反應才比較均勻，燃料電池供氣的空壓機功率也可相應減少，同時可大大避免由于水淹導致的電池反極現象出現，進而減緩燃料電池的衰減，延長電池的使用壽命。

當前，雙極板流場的優化設計主要通過仿真手段進行評估，隨著精細化流場的涌現，仿真對計算機的要求越來越高，仿真需要的時間也越來越長，并且很多時候由于網格數目過多，解算過程常常出現收斂性發散，求解失敗的情況。少部分人在流場設計時采用上測試臺進行性能實測來評估雙極板設計的好壞，通常為將傳感器內嵌在具有特定設計流場的雙極板中，對雙極板內部的物理量(如壓強、溫度、濕度等)進行檢測，這種方法每次只能檢測一種流場結構。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種流場優化驗證裝置，以解決現有技術中存在的將傳感器嵌在雙極板中對雙極板內部的物理量進行檢測，導致每次只能檢測一種流場結構的技術問題。