[实用新型]一种固体氧化物燃料电池测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于燃料电池领域，更具体地，涉及一种固体氧化物燃料电池测试系统，该系统能够使固体氧化物燃料电池长时间处于理想工作状态，方便测试其性能。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)的机理是在高温750摄氏度的情况下，氢气和氧气发生化学反应产生电能和热能。其主要以氢气为原料，具有发电效率高，安静无噪声，环境友好无污染的特点，是21世纪最具前景的绿色发电系统。许多科研单位都投入了大量的资金及人力致力于SOFC系统的开发，推动SOFC技术的发展，目标在于实现商业化，而燃料电池性能的测试更是所有工作的基础，因此有必要提供一种更稳定的固体氧化物燃料电池测试系统。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种稳定性强，抗干扰能力强，控制、监测和保护功能全面的固体氧化物燃料电池测试控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种固体氧化物燃料电池测试系统，其特征在于，包括气体流量子系统，燃料加湿子系统，炉温测控子系统，负载放电子系统，尾气散热子系统，压力控制部分，中央测控系统和电气单元，其中：

气体流量子系统负责对电堆阳极供入氢气，对电堆阴极供入空气，以及测试结束后用氮气进行吹扫；燃料加湿子系统通过阀门与阳极气体管道连接，对阳极氢气进行加湿；加湿后的氢气进入炉温测控子系统中的氢气加热炉预热到设定温度，空气则直接进入炉温测控子系统中的空气加热炉进行预热，加热后的氢气和空气直接通入电堆的阳极和阴极发生化学反应；负载放电子系统中的负载放电单元通过引线将化学反应产生的电流引出通过电子负载进行放电，同时通过与电堆相接的引线对电堆总电压、分片电压以及电流的大小进行测量；阴阳极尾气通过尾气散热子系统中各自的尾气管道经散热风机散热后进行排放，同时阳极尾气中的水蒸气冷却成水后经排水管排出；炉温测控子系统中的电堆加热炉上的压堆装置通过供气管道与压力升降阀和高压储氮瓶连接，通过氮气均衡施压将电堆紧固；中央测控系统通过上位机上的组态软件与可编程逻辑控制器通过485通信协议与其他子系统相连接，实现对整个测试系统的统一监控；电气单元则负责对加热电阻丝、散热风扇、上位机以及控制器进行供电。

与现有技术相比，本实用新型公开了一套完整的固体氧化物燃料电池测试系统，功能全面。其中央测控系统使用可靠稳定的可编程逻辑控制器作为主控制器完成整个系统的统一控制与监测，可使燃料电池长时间处于理想工作环境。测试过程的编程、测试过程的控制、测试过程的数据采集、测试过程中数据的监测及测试结束后对测试数据的分析等功能，使对燃料电池性能的分析变得极为方便。考虑到炉温升温大滞后的特点，其内部控制程序经过反复验证，找到不同温度阶段、不同加热速率的操作点，使温度控制更加精准。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构示意图；

图2是本实用新型测试系统结构框图；

图3是本实用新型一个优选实现方式的具体结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，为本实用新型的外形结构示意图。以下结合图2和图3详细讲述该系统的构成及连接。

如图2所示，本实用新型提供的一种固体氧化物燃料电池测试系统包括气体流量子系统1，燃料加湿子系统2，炉温测控子系统3，负载放电子系统4，尾气散热子系统5，压力控制部分6，中央测控系统7和电气单元8。