[發(fā)明專利]一種質(zhì)子交換膜燃料電池測試臺進氣和尾排系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010956588.3
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112068001A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振;洪浩源;李紅亭;常豪凱;彭冰蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢長海電力推進和化學電源有限公司
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/36;G01R31/385;G05D11/13;G05D7/06;H01M8/04537
• 代理公司: 武漢凌達知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池測試臺進氣和尾排系統(tǒng)，其特征在于：包括空氣進氣支路、氧氣進氣支路、氮氣進氣支路、氫氣進氣支路、雜質(zhì)氣體進氣支路以及氧側(cè)尾排支路和氫側(cè)尾排支路；

所述的空氣進氣支路包括手動減壓閥（1），所述的手動減壓閥（1）進口端通過連接管與外部空氣管道相連，出口端依次連接壓力傳感器（49）、過濾器（6）、質(zhì)量流量控制器（13）、電磁閥（23）和第一混配罐（33），其中過濾器（6）后側(cè)還并聯(lián)小流量質(zhì)量流量控制器（14）和電磁閥（24）到第一混配罐（33），以滿足空氣全量程范圍內(nèi)流量控制精度的要求；

所述的氧氣進氣支路包括手動減壓閥（2），所述的手動減壓閥（2）進口端通過連接管與外部氧氣管道相連，出口端依次連接壓力傳感器（50）、過濾器（7）、電動減壓閥（11）、質(zhì)量流量控制器（15）、電磁閥（25）和第一混配罐（33），其中過濾器（7）之后還并聯(lián)小流量質(zhì)量流量控制器（16）和電磁閥（26）到第一混配罐（33），以滿足氧氣全量程范圍內(nèi)流量控制精度的要求；

所述的氮氣進氣支路包括手動減壓閥（3），所述的手動減壓閥（3）進口端通過連接管與外部氮氣管道相連，出口端依次連接壓力傳感器（51）、過濾器（8）、質(zhì)量流量控制器（17）、電磁閥（27）和第一混配罐（33），其中過濾器（8）之后還并聯(lián)質(zhì)量流量控制器（18）和電磁閥（28）到第二混配罐（34），以滿足陽極側(cè)氮氣吹掃和混合成分的需要；

所述的氫氣進氣支路包括手動減壓閥（4），所述的手動減壓閥（4）進口端通過連接管與外部氫氣管道相連，出口端依次連接壓力傳感器（52）、過濾器（9）、電動減壓閥（12）、質(zhì)量流量控制器（19）、電磁閥（29）和第二混配罐（34），其中過濾器（9）之后還并聯(lián)小流量質(zhì)量流量控制器（20）和電磁閥（30）到第二混配罐（34），以滿足氫氣全量程范圍內(nèi)流量控制精度的要求；

所述的雜質(zhì)氣體進氣支路包括手動減壓閥（5），所述的手動減壓閥（5）進口端通過連接管與外部雜質(zhì)氣管道相連，出口端依次連接壓力傳感器（53）、過濾器（10）、質(zhì)量流量控制器（21）、電磁閥（31）和第二混配罐（34），其中過濾器（10）之后還并聯(lián)小流量質(zhì)量流量控制器（22）和電磁閥（32）到第二混配罐（34），以滿足雜質(zhì)氣全量程范圍內(nèi)流量控制精度的要求；

所述的第一混配罐（33）將空氣、氧氣和氮氣根據(jù)需求混配后通過電磁閥（36）連接陰極增濕模塊直到燃料電池電堆，并通過電磁閥（35）連接陰極的尾排支路；所述進的第二混配罐（34）將氫氣、雜質(zhì)氣和氮氣根據(jù)需求混配后通過電磁閥（37）連接陽極增濕模塊直到燃料電池電堆，并通過電磁閥（38）連接陽極的尾排支路；

所述的氧側(cè)尾排支路包括小口徑電磁閥（39），所述的小口徑電磁閥（39）進口端通過連接管與燃料電池電堆陰極測尾排出口端相連以實現(xiàn)精準的死端脈沖排放，出口端連接汽水分離器（45），其中小口徑電磁閥（39）進口管路上還設(shè)有壓力傳感器（54），小口徑電磁閥（39）并聯(lián)的管路上還設(shè)有背壓閥（43）以實現(xiàn)敞口連續(xù)排放，汽水分離器（45）出口管路上還設(shè)有電磁閥（47）用來排水；

所述的氫側(cè)尾排支路包括小口徑電磁閥（42），所述的小口徑電磁閥（42）進口端通過連接管與燃料電池電堆陽極測尾排出口端相連以實現(xiàn)精準的死端脈沖排放，出口端連接汽水分離器（46），其中小口徑電磁閥（42）進口管路上還設(shè)有壓力傳感器（55），小口徑電磁閥（42）并聯(lián)的管路上還設(shè)有背壓閥（44）以實現(xiàn)敞口連續(xù)排放，汽水分離器（46）出口管路上還設(shè)有電磁閥（48）用來排水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池測試臺進氣和尾排系統(tǒng)，其特征在于，所述的小口徑電磁閥（39）并聯(lián)的管路上還設(shè)有大口徑電磁閥（40）以滿足陰極側(cè)大流量氮氣吹掃需要。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池測試臺進氣和尾排系統(tǒng)，其特征在于，所述的電磁閥（42）并聯(lián)的管路上還設(shè)有大口徑電磁閥（41）以滿足陽極側(cè)大流量氮氣吹掃需要。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池測試臺進氣和尾排系統(tǒng)，其特征在于，所述的小口徑電磁閥（39）進口管路上還設(shè)有壓力傳感器（54），小口徑電磁閥（39）并聯(lián)的管路上還設(shè)有背壓閥（43）以實現(xiàn)敞口連續(xù)排放，汽水分離器（45）出口管路上還設(shè)有電磁閥（47）用來排水。