[发明专利]适用于燃料电池测试设备的温度调节系统

说明书

本发明提供了一种适用于燃料电池测试设备的温度调节系统，包括测试设备单元、温度控制单元和热交换单元，温度控制单元根据测试设备单元的温度数据生成目标温度并控制交换单元调节测试设备单元的温度；测试设备单元中气体进入测试设备后依次通过气体供应子系统、加湿子系统后进入被测目标燃料电池，反应后通过背压控制子系统排出测试设备；去离子水通过循环水子系统进出燃料电池来控制燃料电池的温度，本发明通过温度控制单元利用外部冷却水和换热器来达到降低温度的目的，有效地解决了目前燃料电池测试过程中由于温度降低过慢带来的不便，提高了燃料电池的测试效率。

技术领域

本发明涉及温度调节技术领域，具体地，涉及一种适用于燃料电池测试设备的温度调节系统。

背景技术

燃料电池是一种能够将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置。无论是进行工业生产还是科学研究，都要对燃料电池进行测试。燃料电池的测试过程中需要对电池进气的流量、温度、湿度、压力进行控制。对于燃料电池来说，电池本身的温度和反应气体温度的变化都会直接影响电池的性能，因此对于燃料电池测试设备来说，温度的控制十分重要。

目前存在的燃料电池测试设备，都存在温度调节缓慢的问题。在燃料电池测试设备中，阴阳极增湿器和循环水加热水箱都需要控制温度。阴阳极增湿器通过控制温度来实现气体温度和气体湿度的控制；循环加热水箱通过控制温度来实现电堆自身温度的控制。一般来说在升温过程当中，由于测试设备的加热功率足够大，都可以实现快速升温的目的。但是在降温过程当中，由于没有相关降温装置，只靠停止加热来实现自然冷却或者风冷散热，降温时长往往非常缓慢。降温时间过长则直接导致测试效率低下。并且现有控温系统并不能准确保证温度控制精度。

专利文献CN109782823A公开了一种用于轨道交通设备测试台的温度控制系统，该系统具备：散热设备；上位机，其确定包括系统工作模式的系统初始值；测温模块，其实时采集并发送测试台各部位处的温度检测值，和/或获取工作频率控制信号，以驱动各所述测温单元工作；控制模块，其实时接收各测温单元采集的若干温度检测值、以及系统初始值，在自动调节模式下，基于当前温度检测值，调节并输出针对散热设备、和/或各测温单元的工作频率控制指令；PWM驱动模块，其接收针对各设备的工作频率控制指令，输出与各温度检测值匹配的工作频率控制信号；但该设计仍然存在温度调节过慢且温度控制精度较低的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于燃料电池测试设备的温度调节系统。

根据本发明提供的一种适用于燃料电池测试设备的温度调节系统，包括测试设备单元、温度控制单元和热交换单元；

温度控制单元根据采集到的测试设备单元的温度信息生成目标温度并控制热交换单元调节测试设备单元的温度。

优选地，所述测试设备单元包括气体供应子系统、循环水子系统、加湿子系统、背压控制子系统以及补水子系统；

气体供应子系统供给燃料电池设定气量的阴阳极气体；

循环水子系统控制加热水箱中的去离子水循环流动并通过燃料电池；

加湿子系统、背压控制子系统分别控制进入燃料电池的阴阳极气体达到设定湿度、设定压力；

补水子系统向加湿子系统和循环水子系统补充去离子水。

优选地，所述气体供应子系统包括阳极气体供应子系统、阴极气体供应子系统、控制阀以及流量控制器；

阳极气体供应子系统供给设定气量的氢气；

阴极气体供应子系统供给设定气量的氧气或者空气；

控制阀、流量控制器分别控制气体供应通断、气体的流量；

优选地，所述循环水子系统包括循环水泵、流量计和加热水箱；