[发明专利]燃料电池氢循环测试系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池氢循环测试系统，包括：氢气气源与换热器的入口管路连接，换热器的出口与氢气循环装置的氢气入口管路连接，氢气循环装置的氢气出口与加热增湿装置的入口管路连接，加热增湿装置的第一出口与排空管路连接，加热增湿装置的第二出口与氢气循环装置的回流入口通过回流管路连接；换热器调节氢气气源供给的氢气的温度；加热增湿装置将氢气加热增湿排出；氢气循环装置将氢气吸引回流，并重新供给加热增湿装置。本发明通过采用加热增湿装置替代电堆，完全模拟电堆实际的消耗流量、压力及温湿度并对氢气进行换热及增湿，保证排出的氢气达到饱和状态，通过氢循环装置的吸引回流，然后完整的模拟和分析燃料电池氢气循环系统的特性。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池氢循环测试系统。

背景技术

随着燃料电池技术的更新及实际应用，燃料电池氢循环系统为了适应新的燃料电池技术及整车环境，其性能和结构也会产生变化，为了解其性能的变化，需开发一套燃料电池氢循环测试系统，用于更详细的分析燃料电池氢循环系统的性能，进一步完善其结构的设计。

现有的燃料电池氢循环测试系统是将其进行基本的连接，干氢气通过单独的加热器和增湿器的换热增湿后，经过模拟电堆容腔的缓冲罐排出，被氢循环泵吸出并增压，回流至增湿器氢气出口，再与被增湿器换热加湿过的氢气混合进入模拟电堆容腔的缓冲罐，达到提高氢气利用率的目的。这种测试系统虽然能提高一定的氢气利用率，但其连接较为简单，干氢气换热及增湿的效率较低，氢循环泵也占用了一部分系统的功耗，无法保证经过回流后重新供给的氢气流量及湿度是否满足电堆的实际需求，也无法对不同的燃料电池氢循环系统的性能进行更全面的分析，对其结构的设计起不到很好的改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃料电池氢循环测试系统功能简单、整体功耗不理想的缺陷，提供一种燃料电池氢循环测试系统。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供一种燃料电池氢循环测试系统，包括：氢气气源、干氢气换热器、氢气循环装置、加热增湿装置、第一气体管路、第二气体管路、第三气体管路、排空管路、回流管路；

所述氢气气源与所述干氢气换热器的入口之间通过所述第一气体管路连接，所述干氢气换热器的出口与所述氢气循环装置的氢气入口之间通过所述第二气体管路连接，所述氢气循环装置的氢气出口与所述加热增湿装置的入口之间通过所述第三气体管路连接，所述加热增湿装置的第一出口与所述排空管路连接，所述加热增湿装置的第二出口与所述氢气循环装置的回流入口之间通过所述回流管路连接；

所述干氢气换热器用于基于换热原理调节所述氢气气源供给的氢气的温度；

所述加热增湿装置用于模拟电堆氢腔特性，将经过所述加热增湿装置的容腔的氢气加热增湿，把模拟电堆消耗的氢气排出；

所述氢气循环装置用于把所述加热增湿装置尾排排出的氢气吸引回流，并重新与所述氢气气源供给的氢气汇合后供给所述加热增湿装置。

较佳地，还包括氮气气源、三通管件、第四气体管路和第五气体管路；

所述三通管件的第一进口与所述氢气气源之间通过所述第一气体管路连接，第二进口与所述氮气气源之间通过所述第四气体管路连接，出口与所述干氢气换热器的入口之间通过所述第五气体管路连接。

较佳地，所述第一气体管路上设有减压阀和氢气高压电磁阀；

所述减压阀用于将所述氢气气源供给的氢气气压减压至指定压力；

所述氢气高压电磁阀用于控制减压后的氢气是否输送到所述干氢气换热器。

较佳地，所述第四气体管路上设有氮气吹扫电磁阀，所述第五气体管路上设有超压排空阀和干氢气流量计；