[發(fā)明專利]一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111087913.8
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN113790881B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳波;董江峰;袁永先;徐廣輝;陳曉飛;王國瑩;許文燕;任慶霜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所（天津）
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發(fā)明提供了一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)，包括依次連接的進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊、一號(hào)傳感器、待測增壓器安裝臺(tái)、二號(hào)傳感器、增壓中冷模塊、三號(hào)傳感器、電堆空氣阻力模擬模塊，模擬電堆空氣阻力模塊后端引出兩路空氣出口，第一路出口管路連接至排氣壓力調(diào)節(jié)模塊，第二路出口為模擬電堆消耗空氣出口，進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊、待測增壓器安裝臺(tái)、增壓中冷模塊、電堆空氣阻力模擬模塊、排氣壓力調(diào)節(jié)模塊、一號(hào)傳感器、二號(hào)傳感器、三號(hào)傳感器分別信號(hào)連接至控制模塊。本發(fā)明所述的一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)，能夠在不采用真實(shí)電堆的情況下，對燃料電池增壓器在不同海拔下的增壓性能進(jìn)行快速測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫能源燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫燃料電池是一個(gè)發(fā)電裝置，不是儲(chǔ)能裝置，因此在汽車行業(yè)內(nèi)氫燃料電池也常常被稱為“燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)”。從能源的利用效率和環(huán)境保護(hù)方面來看，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是未來環(huán)保車輛的理想動(dòng)力源。燃料電池系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行需要一定的空氣供給壓力，特別是隨著單電堆的功率越來越大，電堆阻力和空氣消耗也越來越大，對增壓器的需求也越來越高。燃料電池增壓器以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)增壓器為主，而且要求采用無油潤滑技術(shù)。增壓器的流量、壓比和瞬態(tài)響應(yīng)性要滿足燃料電池不同運(yùn)行工況的空氣消耗需求，增壓氣體的壓力波動(dòng)要盡量保持穩(wěn)定，防止壓破燃料電池的膜電極組件。傳統(tǒng)增壓器的變海拔工作特性測試設(shè)備已經(jīng)相對成熟，但是在測試燃料電池用電動(dòng)增壓器的變海拔特性時(shí)，需要引進(jìn)燃料電池電堆來模擬燃料電池工作消耗的氧氣和空氣阻力，需要安全級別很高的涉氫實(shí)驗(yàn)室，導(dǎo)致測試成本和測試難度大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)，以解決燃料電池電動(dòng)增壓器研制過程中試驗(yàn)測試采用真實(shí)電堆測試成本和測試安全性問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)，包括依次管路連接的進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊、待測增壓器安裝臺(tái)、增壓中冷模塊、電堆空氣阻力模擬模塊、排氣壓力調(diào)節(jié)模塊，進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊、待測增壓器安裝臺(tái)之間的管路上安裝一號(hào)傳感器，一號(hào)傳感器用于對進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊的壓力和溫度進(jìn)行測量，待測增壓器安裝臺(tái)、增壓中冷模塊之間的管路上安裝二號(hào)傳感器，二號(hào)傳感器用于對增壓器進(jìn)出口氣體的壓力、流量和溫度進(jìn)行測量，增壓中冷模塊、電堆空氣阻力模擬模塊之間的管路上安裝三號(hào)傳感器，三號(hào)傳感器用于對增壓中冷模塊的進(jìn)出口氣體的壓力、流量和溫度進(jìn)行測量，在模擬電堆空氣阻力模塊后端引出兩路空氣出口，第一路出口為模擬燃料電池電堆陰極排氣，并管路連接至排氣壓力調(diào)節(jié)模塊，該管路上安裝四號(hào)傳感器和背壓閥，第二路出口為模擬電堆消耗空氣出口，第二路的管路上安裝五號(hào)傳感器和排氣流量控制電磁閥，進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)模塊、待測增壓器安裝臺(tái)、增壓中冷模塊、電堆空氣阻力模擬模塊、背壓閥、排氣壓力調(diào)節(jié)模塊、一號(hào)傳感器、二號(hào)傳感器、三號(hào)傳感器、四號(hào)傳感器和五號(hào)傳感器分別信號(hào)連接至控制模塊。

進(jìn)一步的，所述電堆空氣阻力模擬模塊內(nèi)部采用多層串聯(lián)的空氣過濾結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述一號(hào)傳感器包括互相獨(dú)立設(shè)置的一號(hào)溫度傳感器和一號(hào)壓力傳感器，一號(hào)溫度傳感器和一號(hào)壓力傳感器分別信號(hào)連接至控制模塊。

進(jìn)一步的，所述二號(hào)傳感器包括互相獨(dú)立設(shè)置的二號(hào)溫度傳感器、二號(hào)壓力傳感器和二號(hào)流量傳感器，二號(hào)溫度傳感器、二號(hào)壓力傳感器和二號(hào)流量傳感器分別信號(hào)連接至控制模塊。

進(jìn)一步的，所述三號(hào)傳感器包括互相獨(dú)立設(shè)置的三號(hào)溫度傳感器、三號(hào)壓力傳感器和三號(hào)流量傳感器，三號(hào)溫度傳感器、三號(hào)壓力傳感器和三號(hào)流量傳感器分別信號(hào)連接至控制模塊。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種燃料電池增壓器變海拔模擬測試系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：