[發明專利]一種電驅動兩級離心空壓機試驗性能測試裝置

有效

• 申請號: 202011322630.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112444419B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 張虹;石佳輝;祁明旭
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 肖莎

本發明公開了一種電驅動兩級離心空壓機試驗性能測試裝置，包括：壓氣機測試機構、電驅動機構、冷卻機構、流量調節機構以及上位機，壓氣機測試機構包括第一級壓氣機、第二級壓氣機、進氣管道、中間連接管道以及排氣管道；電驅動機構包括電機以及電機控制系統。本發明測試裝置可通過對采集的數據進行處理并對電機和壓氣機進行協調控制，能夠自動采集數據、繪制數據表格、輸出性能曲線，通過壓氣機性能測試機構更改管道連接方式配合上位機測試模式切換可以進行單級性能測試，裝置滿足兩級增壓系統整體、單級性能測試，可靠性，電驅動系統加速性能等實驗測試需求。

技術領域

本發明涉及機械技術領域，更具體的說，涉及一種電驅動兩級離心空壓機試驗性能測試裝置。

背景技術

能源問題是人類社會發展中的重要一環，在交通運輸領域為解決能源問題，氫能這種清潔能源得到了行業的高度重視。為保證車用燃料電池系統平穩、持續、高效的進行能量輸出，需要為燃料電池電堆提供無油、低流量、高壓比的空氣，目前燃料電池汽車主要采用兩級離心式壓氣機和羅茨式壓氣機，因為采用離心式壓氣機的供氣系統相對體積及運行噪音小于羅茨式壓氣機，故未來兩級式離心式增壓系統有很好的發展前景。

當需要對增壓器進行測試時一般需要將增壓器置于試驗臺上進行測試操作，由于電驅動兩級式離心壓氣機增壓系統與傳統的渦輪增壓器不同，它由電機驅動壓氣機工作，通常包括壓氣機系統、電機系統、電機控制器等部分。兩級電驅動增壓器測試裝置需要滿足：電機驅動、電機冷卻、兩級壓氣機總體性能測試、兩級壓氣機單級性能測試、壓氣機與電機的協調控制、測試數據采集、數據處理等功能，而且能夠根據測試要求進行電機狀態信號，一級及二級壓氣機進出口空氣溫度、壓力、流量信號，冷卻系統狀態等信號的高速采集和實時操作等工作。而目前市面上有關的測試裝置存在體積大、測試步驟復雜、測試效果差等問題。

因此，如何提供一種模塊化設計的，可快速在兩級壓氣機和單級壓氣機測試模式之間切換，轉速、流量測試范圍廣，壓氣機轉速控制穩定快捷，同時可以快速穩定的進行試驗數據采集的電驅動離心壓氣機測試裝置成為本領域人員亟需解決的一個問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種電驅動兩級離心空壓機試驗性能測試裝置，包括：

壓氣機測試機構，所述壓氣機測試機構包括第一級壓氣機、第二級壓氣機、進氣管道、中間連接管道以及排氣管道；所述進氣管道上設置有第一級進口壓力傳感器、第一級進口溫度傳感器、進口流量計；所述中間連接管道上設置有第一級出口壓力傳感器、第一級出口溫度傳感器、第一級出口流量計；所述排氣管道上設置有第二級出口壓力傳感器、第二級出口溫度傳感器、第二級出口流量計；所述進氣管道與所述第一級壓氣機的進口相連通，所述中間連接管道兩端分別與所述第一級壓氣機的出口和所述第二級壓氣機的進口相連通，所述排氣管道與所述第二級壓氣機的出口相連通；所述進氣管道、所述中間連接管道、所述排氣管道與所述第一級壓氣機、所述第二級壓氣機之間均為可拆卸連接；

電驅動機構，所述電驅動機構包括電機以及與所述電機電連接的電機控制系統，所述電機與所述第一級壓氣機、所述第二級壓氣機傳動連接；

冷卻機構，所述冷卻機構與所述電機的冷卻管路相連通；

流量調節機構，所述流量調節機構設置在所述排氣管道上；

上位機，所述上位機與所述電機、所述電機控制系統、所述冷卻機構、所述流量調節機構、所述第一級壓氣機、所述第二級壓氣機以及所述壓氣機測試機構中的所有傳感器、流量計均電連接。

本發明裝置在測試時可將排氣管道和第一級壓氣機的出口直接連接，也可將進氣管道和第二級壓氣機的進口直接連接，同時上位機切換到對應測試軟件后即可進行試驗。

通過采用上述技術方案，本發明具有以下有益效果：