[發明專利]一種燃料電池空壓機測試系統及方法

有效

• 申請號: 202110796689.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113339309B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 劉玉滿;郭偉靜;王凱強;馬原蔚
• 申請（專利權）人: 上海燃料電池汽車動力系統有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

本發明提供了一種燃料電池空壓機測試系統及方法，其系統包括：空壓機，空壓機連接驅動電機及控制器，空壓機進氣端通過熱交換器連接進氣管，空壓機出氣端通過并聯的第一管路和第二管路連接排氣管，第一管路上設置有喘振釋放閥，第二管路上設置有依次連接的第一中冷器、第一流量計和背壓調節閥；冷媒溫度控制器通過供給泵與熱交換器連接，用于控制進氣管內空氣溫度；抽負壓裝置，抽負壓裝置分別通過閥門連接進氣管和排氣管；高低壓電源通過電源分配器與驅動電機及控制器連接；控制端與空壓機、冷媒溫度控制器、抽負壓裝置、電源分配器、喘振釋放閥及背壓調節閥連接。該系統能夠精準測定燃料電池空壓機的各項特性，從而保證空壓機的正常使用。

技術領域

本發明涉及燃料電池空壓機技術領域，尤指一種燃料電池空壓機測試系統及方法。

背景技術

近年來，環境污染和能源短缺問題愈加突顯，嚴重的影響了社會工業生產和日常生活。面對大氣環境污染和能源短缺產生的一系列問題，交通運輸行業首當其沖，新能源汽車取代使用傳統燃料的汽車已經是必然的趨勢。氫燃料電池因為其結構小型、操作條件寬的原因，是目前應用最為廣泛，也是最容易應用到汽車行業的燃料電池產品。

燃料電池系統是燃料電池汽車的動力來源，為了保障燃料電池系統可以正常的工作，需要給燃料電池供給氧氣(空氣中的氧氣)和氫氣，并且進行熱管理和電氣管理。因此，燃料電池系統中非常關鍵的一部分就是氧氣供給系統，而空壓機正是氧氣供給系統中的核心部件。目前，隨著行業的發展，車用燃料電池空壓機也發展迅速。

但是，目前針對燃料電池空壓機的測試系統及方法卻依然參考類似傳統離心式壓縮機行業，而沒有專門開發車用燃料電池空壓機測試系統，對于車用燃料電池空壓機的精準MAP、喘振邊界、不同環境條件特性和本體局部特性難以精確測量或者測量過程中會引起對空壓機不必要的損害，不利于燃料電池空壓機的使用。因此，需要一種專門用于車用燃料電池空壓機的測試系統，以精準測定燃料電池空壓機的各項特性，保證空壓機的正常使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種燃料電池空壓機測試系統及方法，該系統能夠精準測定燃料電池空壓機的各項特性，從而保證空壓機的正常使用。

本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種燃料電池空壓機測試系統，包括：

空壓機，所述空壓機連接驅動電機及控制器，且所述空壓機的進氣端通過熱交換器連接有進氣管，所述空壓機的出氣端通過并聯的第一管路和第二管路連接有排氣管，所述第一管路上設置有喘振釋放閥，所述第二管路上設置有依次連接的第一中冷器、第一流量計和背壓調節閥；

冷媒溫度控制器，通過供給泵與所述熱交換器連接，用于控制所述進氣管內的空氣溫度；

抽負壓裝置，所述抽負壓裝置分別通過閥門連接所述進氣管和所述排氣管；

高低壓電源，通過電源分配器與所述驅動電機及控制器連接；

控制端，與所述空壓機、所述冷媒溫度控制器、所述抽負壓裝置、所述電源分配器、所述喘振釋放閥及所述背壓調節閥連接。

通過設置空壓機的出氣端通過并聯的第一管路和第二管路連接排氣管，第一管路上設置有喘振釋放閥，第二管路上設置有依次連接的第一中冷器、第一流量計和背壓調節閥，使得在測試時，可以通過調整背壓調節閥的開度來測定空壓機在不同轉速下的喘振邊界，而在達到喘振邊界臨界時，可以通過打開喘振釋放閥快速脫離喘振狀態，避免對空壓機造成損害；同時，還可以通過調節空壓機的工作轉速，以及背壓調節閥的開度，記錄在空壓機在不同情況下的進出口溫度、壓力、流量和供電電壓電流等，從而計算出空壓機的壓縮機效率、功耗及壓力流量比；此外，還可以通過冷媒溫度控制器模擬空壓機在不同溫度下的工作狀況，通過抽負壓裝置模擬空壓機在不同壓強下的工作狀況，從而測定空壓機在不同外界環境下的性能。該系統能夠精準測定燃料電池空壓機的各項特性，從而保證空壓機的正常使用。