[發明專利]車用氫燃料電堆空氣路模擬裝置

在審

• 申請號: 202011238997.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112271310A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李端;張凌峰;戴國民
• 申請（專利權）人: 蕪湖同優汽車科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04298
• 分類號: H01M8/04298;H01M8/24
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 楊靜

本發明的目的是提供一種車用氫燃料電堆空氣路模擬裝置，通過使用干燥無油空壓機組與高溫蒸汽發生器作為氣源，通過加熱氣體、控制壓力及流量，使其氣體混合罐中充分的混合，在氣體混合罐中排除掉多余的冷凝水后經混合罐出口排除，經過濕度、溫度和壓力傳感器檢測，通過有效的將高溫蒸汽和干燥后的常溫氣體進行精確混合，達到控制流量、溫度、濕度的效果，從而可以有效模擬電堆空氣入口的工況以及電堆排氣的工況，可用于空氣路各類組合接頭、密封元件及增濕部件等電堆附件的開發，從而不必在氫燃料電池空氣路附件開發過程中使用昂貴的氫燃料電堆實體，極大的降低了開發的門檻，提升了開發的效率。

技術領域

本發明涉及車用氫燃料電池空氣路附件的開發及測試領域，尤其涉及一種車用氫燃料電堆空氣路模擬裝置。

背景技術

氫燃料作為人類的終極能源，早在20世紀中期就進入了人類的視野，美國在阿波羅登月的飛船上也有使用過相關的技術，但國內氫燃料電池的還無法滿足當今小型車輛的使用要求，因此需要更多的研究機構或企業投入到車用氫燃料電池的研究中。

氫燃料電池是一種將氫氣和氧氣結合起來產生電力、水和熱的電化學裝置，電堆的進氣為氫氣和（氧氣）空氣，排出高溫水汽。空氣路主要是指進氣的干燥空氣以及排氣中的高溫水汽，空氣路附件在開發過程中需要和電堆本身密切配合且高度集成，由于電堆資源的稀缺，下游企業在開發過程中往往很難去模擬電堆的運行情況去做匹配，極易陷入閉門造車的窘境。

車用氫燃料電堆在運行過程中空氣路進氣是干燥的高溫空氣，電堆的排氣口是濕度達95%以上的濕空氣，根據電堆運行工況不同進氣的干燥空氣和排氣的濕空氣的溫度、壓力及流量均不相同，因此需要一種模擬氫燃料電池運行工況下空氣路的進氣和排氣的一種裝置。因此解決這一問題就顯得十分必要了。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供車用氫燃料電堆空氣路模擬裝置，通過有效的將高溫蒸汽和干燥后的常溫氣體進行精確混合，達到控制流量、溫度、濕度的效果，從而可以有效模擬電堆空氣入口的工況以及電堆排氣的工況，可用于空氣路各類組合接頭、密封元件及增濕部件等電堆附件的開發，解決了背景技術中出現的問題。

本發明的目的是提供一種車用氫燃料電堆空氣路模擬裝置，包括有無油干燥空壓機組、氣體混合罐和蒸汽發生器；無油干燥空壓機組連接加熱器對產生的干燥空氣加熱，加熱器將干燥空氣加熱之后一路高溫干燥空氣轉移到氣體混合罐中，另一路直接接上被測試件；

蒸汽發生器產生高溫蒸汽，蒸汽發生器連接氣體混合罐將高溫蒸汽通入到氣體混合罐中，將高溫干燥空氣與高溫蒸汽混合，氣體混合罐將高溫干燥空氣與高溫蒸汽混合之后的氣體通過氣路連接上被測試件，高溫干燥空氣與高溫蒸汽混合的冷凝水排出。

進一步改進在于：所述無油干燥空壓機組通過氣路連接有限壓閥一，限壓閥一通過氣路連接有連接有流量檢測控制閥來精確控制流量，檢測控制閥通過氣路連接有連接有加熱器，加熱器通過氣路連接有連接三通接頭分為兩路氣路；

其中一路氣路連接有截止閥一，截止閥一后通過氣路連接有溫度濕度傳感器一和壓力傳感器二，壓力傳感器二通過氣路連接有截止閥二，截止閥二出口上接被測試件；

三通接頭的另一路氣路往下連接有氣體混合罐，氣體混合罐底部通過氣路連接有蒸汽發生器，該氣路上有限壓閥二和流量調節閥，蒸汽發生器產生高溫蒸汽，經限壓閥二和流量調節閥后從對側進入氣體混合罐，高溫蒸汽和干燥高溫空氣在氣體混合罐內充分混合，氣體混合罐通過混合氣管連接有至溫濕度傳感器二和壓力傳感器二，壓力傳感器二通過氣路連接有截止閥三，截止閥三出口上接被測試件。