[發明專利]電池電堆測試平臺水氣分離裝置

在審

• 申請號: 202110790289.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113611897A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 郭孝坤
• 申請（專利權）人: 東莞氫宇新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/0438;H01M8/04746
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;陳進芳

本發明公開一種電池電堆測試平臺水氣分離裝置，包括水氣分離機構、氣體排放機構、第一冷卻機構，水氣分離機構包括水氣分離罐以及散熱盤管，水氣分離罐內設有一隔離腔體，散熱盤管設于隔離腔體內且其兩端分別凸出于隔離腔體的上端及下端，散熱盤管通過主回路管道連接電池電堆的出氣口，第一冷卻機構連通隔離腔體形成第一循環回路，第一循環回路內循環流動的冷卻水進入隔離腔體與散熱盤管內的水氣混合體進行熱交換而實現氣、水分離，氣體排放機構連接于水氣分離罐的頂部，用于排出分離后的廢氣。本發明的水氣分離裝置結構設計簡單，造價低，水氣分離的運行成本低，并且排水順暢、不堵水。

技術領域

本發明涉及燃料電池電堆測試技術領域，尤其涉及一種適用于氫燃料電池電堆測試平臺的水氣分離裝置。

背景技術

燃料電池電堆是一種由多個單電池串聯組成的發電裝置，燃料電池電堆將燃料所具有的化學能轉換成電能，因此，不受卡諾循環效應的限制，發電效率高，并具有低排放和噪聲低的優點，所以燃料電池被廣泛應用于汽車行業、能源發電、船舶工業、航空航天、家用電源等行業。

燃料電池電堆組裝成型后，需要對其各種性能進行測試，以確保燃料電池電堆的性能達到出廠標準，同時燃料電池電堆的性能測試也是其開發的關鍵，可以為燃料電池性能測試、壽命評估和理論基礎研究等提供實驗支撐。燃料電池電堆的性能測試通過燃料電池電堆檢測臺平來實現，并且在各個測試環節都可能產生水氣混合體，這些水氣混合體需要進行分離后才能排放。

目前燃料電池電堆檢測臺平上配置的水氣分離器基本都是采購的進口水氣分離器，進口水氣分離器本身的價格非常高。并且，目前市面上使用的水氣分離器內部大都是機械裝置，設計精密、造價高，對于氣流、壓力都有非常高的要求，因此使用范圍較窄，而且還存在排水不暢、堵水的問題。

因此，有必要提供一種結構簡單、造價低廉、排水順暢的電池電堆測試平臺水氣分離裝置，以彌補上述現有技術的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、造價低廉、排水順暢的電池電堆測試平臺水氣分離裝置。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：提供一種電池電堆測試平臺水氣分離裝置，其包括水氣分離機構、氣體排放機構、第一冷卻機構以及控制器；其中，水氣分離機構包括水氣分離罐以及散熱盤管，所述水氣分離罐內設有一隔離腔體，所述散熱盤管設于所述隔離腔體內且其兩端分別凸出于所述隔離腔體的上端及下端，所述散熱盤管通過主回路管道連接電池電堆的出氣口；第一冷卻機構包括第一進水管、第一出水管以及冷卻水塔，所述冷卻水塔分別通過所述第一進水管、所述第一出水管連通所述隔離腔體，所述冷卻水塔、所述第一進水管、所述第一出水管、所述隔離腔體形成第一循環回路；氣體排放機構包括一排放管及設于所述排放管上的排氣閥，所述排放管的一端伸入所述水氣分離罐的頂部；控制器分別電連接所述排氣閥以及所述第一冷卻機構，所述控制器用于控制所述第一冷卻機構運行以使所述冷卻水塔提供的冷卻水在所述第一循環回路內循環流動，進入所述隔離腔體內的冷卻水與所述散熱盤管內的水氣混合體進行熱交換而實現氣、水分離，分離后的液體自動排入所述水氣分離罐內，所述控制器還用于控制所述排氣閥打開或關閉，以使分離后的氣體通過所述排放管排出或關閉所述排放管。

較佳地，所述水氣分離機構還包括折流板，所述折流板設于所述水氣分離罐內并位于所述隔離腔體的上方，用于對混合氣體進行冷凝折流，液態水被分離后返回水氣分離罐內，起到進一步分離液態水和氣體的作用。

較佳地，所述隔離腔體具有頂板、底板以及連接于兩者之間的側壁，所述側壁與所述水氣分離罐的內壁相間隔而形成通道，所述頂板、底板上分別開設有連通所述通道的通孔，這樣，隔離腔體上方可能存在的液態水可通過所述通孔回流到水氣分離罐的底部，同時隔離腔體下方可能存在的氣體則通過所述通孔回流到水氣分離罐的頂部，增加水氣分離效果。