[发明专利]一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测系统及方法，包括燃料供应装置、燃料电池、温度检测调节装置、散热装置及数据采集处理装置；燃料供应装置和燃料电池间设有流量控制装置、加湿装置、加热装置；燃料电池与温度检测调节装置电信号连接；温度检测调节装置与散热装置电信号连接；数据采集处理装置与燃料电池电信号连接。本发明既满足7.0T/60mm口径动物磁共振成像仪的线圈尺寸和检测安全的要求，又可以实现对燃料电池各项参数的稳定调控，从而进行实时检测和数据采集。本发明适用范围广，对燃料电池的控制灵敏度高，检测结果稳定可靠，具有广泛推广的可能性。

技术领域

本发明属于燃料电池实时检测技术领域，具体涉及一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测系统及方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池作为现代新型能源的重要组成部分，具有能量效率高、环境友好等诸多优点。质子交换膜燃料电池的性能水平与电池的水管理关系密切，水分过少或者发生“水淹”现象都会极大地影响电池性能。燃料电池实时工作中的状态监测与实时生成产物的可视化检测对燃料电池的性能评估与性能提升具有重要意义。可视化测试方法是目前燃料电池水含量测试技术的发展方向和最新技术前沿，其中核磁共振成像技术因其具有无损、对质子敏感、无需改造电池等优势而备受关注。燃料电池运用磁共振成像仪可以多方位任意切层、多平面、多参数的对燃料电池的反应过程进行原位定量分析。并且大口径的核磁共振成像仪可以检测尺寸更大的燃料电池，显示出更真实的燃料电池工作状态，便于进行燃料电池的水管理。

但目前而适用于磁共振成像仪的燃料电池实时检测的系统仍存在精度低，稳定性差，具有安全隐患等问题。核磁共振成像对检测物质的材料和尺寸也有一定的特殊要求，7.0T/60mm口径动物磁共振成像仪内部线圈直径为60mm，常用尺寸的石墨材料燃料电池并不符合7.0T/60mm口径动物磁共振成像仪的检测条件。美国ARBIN公司、加拿大绿光创新生产的燃料电池测试系统虽然有较高精度的气体流量和电压控制，但其体积尺寸较大，且均由对磁场影响极大的金属等材质组成，无法满足核磁实验的安全要求，不适用于7.0T核磁的检测。此外，燃料电池在工作过程中负载往往将所产生的电能转化为热能，使燃料电池实际工作温度偏离正常范围，从而导致结果失真，严重情况下燃料电池将无法稳定工作，甚至停止。

因此，目前还没有一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测系统及方法，解决了在使用核磁成像技术检测燃料电池水分布时操作过于复杂、外部参数干扰大、安全性低等问题，对燃料电池的控制灵敏度高，检测结果稳定可靠，可以更真实的反映燃料电池内部的水分布。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种适用于7.0T/60mm口径磁共振成像仪的燃料电池实时检测系统，包括燃料供应装置、燃料电池、温度检测调节装置、散热装置及数据采集处理装置；所述燃料供应装置和燃料电池通过至少一个燃料输送通路连通，每一燃料输送通路上设有流量控制装置、加湿装置、加热装置；所述燃料电池与温度检测调节装置电信号连接；所述温度检测调节装置与散热装置电信号连接；所述数据采集处理装置与所述燃料电池电信号连接。

一实施例中：还包括压力传感器、废物废气排放装置及可燃气体报警器，所述压力传感器、废物废气排放装置、可燃气体报警器均与所述燃料电池连通，所述压力传感器与废物废气排放装置电信号连接。

一实施例中：所述温度检测调节装置包括热敏元件和控制元件，所述热敏元件与控制元件电信号连接，所述热敏元件与所述燃料电池电信号连接，所述控制元件与所述散热装置电信号连接。

一实施例中：所述燃料输送通路为至少两个相互独立设置。

一实施例中：所述燃料输送通路上的各装置间通过管路连接。