[发明专利]一种燃料电池测试平台循环水压力控制系统及其使用方法

说明书

本发明提供一种燃料电池测试平台循环水压力控制系统及其使用方法。系统包括：储液容器，其上设置的进气口经过压力控制单元与辅助用气连通；压力控制单元，其用于根据控制单元发布的指令控制所述储液容器的进气通道以及排气通道的通断；液体循环单元，其一端连接所述储液容器的出水口、另一端连接燃料电池电堆入水口；第一压力反馈单元，其连接于所述燃料电池电堆入水口前的管路上，用于反馈燃料电池电堆入水口处的压力；控制单元，其与所述压力控制单元、液体循环单元以及第一压力反馈单元连接，并根据所述第一压力反馈单元采集的压力值控制所述压力控制单元动作。本发明结构简单、运行精度高且成本低廉。

技术领域

本发明涉及燃料电池测试领域，具体而言，尤其涉及一种燃料电池测试平台循环水压力控制系统及其使用方法。

背景技术

氢燃料电池作为一种能够将化学能直接转为电能的新型清洁能源，已成为新能源的重要组成部分。在氢能产业快速发展的今天，不仅要在大功率、高稳定性的电堆研发生产上投入大量的人力物力，在相应的检测系统及配套设备上，也需要进行科学的研发布局。燃料电池电堆测试台在测试电堆高负荷工作时，循环水压力需随气体压力变化，压力的响应是电堆正常工作的前提。电堆冷却液循环水压力如果失控会对极板造成不可逆的损伤。由于电堆的极板材质类别不同，对汽水压差的要求也不相同。石墨极板一般要求汽水压差不能超过50KPA，在研发电堆的前期测试中，为了测出电堆最好性能，保护好电堆，甚至要求汽水压差不能超过20KPA。

现有的燃料电堆测试平台，没有考虑循环水压力控制方案，循环水路结构中的水箱不能承压，电堆进出口压力，完全依靠循环水流量，电堆阻力及管路的通径来被动实现。而在测试石墨电堆时，由于汽水压差过大可能对电堆造成不可恢复的伤害，为减小汽水压差只能在电堆出口增加球阀，依靠改变球阀开度来手动实现压力调节。此种调压方法需要在测试过程中多人配合，且精度不高，及时性很差。

公开号为CN 109585880的中国专利公开了燃料电池测试平台普遍使用的控制方案，其中循环水路没有控压功能，仅用于被动检测进入燃料电池堆的压力。

已知的装置和系统不能满足燃料电池的控压需求，为了更好的评估燃料电池电堆产品，需要开发更完备的燃料电池电堆测试台循环水控压系统。

发明内容

根据上述提出的现有装置和系统不能满足燃料电池控压需求的问题，而提供一种燃料电池测试平台循环水压力控制系统。本发明能够精确的控制电堆循环水路压力，同时能够适应更多类型的电堆。

本发明采用的技术手段如下：

一种燃料电池测试平台循环水压力控制系统，包括：

储液容器，其上设置的进气口经过压力控制单元与辅助用气连通；

压力控制单元，其用于根据控制单元发布的指令控制所述储液容器的进气通道以及排气通道的通断；

液体循环单元，其一端连接所述储液容器的出水口、另一端连接燃料电池电堆入水口；

第一压力反馈单元，其连接于所述燃料电池电堆入水口前的管路上，用于反馈燃料电池电堆入水口处的压力；

控制单元，其与所述压力控制单元、液体循环单元以及第一压力反馈单元连接，并根据所述第一压力反馈单元采集的压力值控制所述压力控制单元动作。

进一步地，所述系统还包括：

第二压力反馈单元，其连接于所述储液容器上，用于反馈所述储液容器的内部压力；

第三压力反馈单元，其连接于所述燃料电池电堆出水口后的管路上，用于反馈燃料电池电堆出水口处的压力。

进一步地，系统还包括：压力保护单元，其一端连接于所述液体循环装置后的进堆管路，另一端连接所述储液容器的回水口。