[发明专利]一种氢气循环泵和引射器性能测试系统

说明书

本发明公开了一种氢气循环泵和引射器性能测试系统，包括供气单元、工况控制单元、测量与采集单元、引射器和氢气循环泵；供气单元与工况控制单元连接，工况控制单元通过开度调节阀与高压进气管路、低压进气管路和氢泵进气管路连接，高压进气管路、低压进气管路和氢泵进气管路分别与引射器的高压进口、低压进口和氢泵进口连接，引射器的引射器排气管路和氢泵的氢泵排气管路与排气缓冲罐连接，排气缓冲罐通过排气管路与主回路连接，主回路向外连接有主放空管路；测量与采集单元与高压进气管路、低压进气管路、氢泵进气管路、引射器排气管路和氢泵排气管路连接。具有降低成本，节约资源，保护环境的效果。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种氢气循环泵和引射器性能测试系统。

背景技术

氢燃料电池凭借其清洁、工作温度低、启动快、比功率高等优点，能够满足交通运输、固定式电源等领域的应用需求，现已发展成为国内外燃料电池的主流技术路线。

作为氢燃料电池氢气供应系统的重要组成部分，氢气循环系统的作用是把未反应的氢气从电堆出口加压后输送回电堆入口，与入口反应气汇合后再进入电堆。氢气循环系统一方面把反应气尾气中的部分水带入电堆起到增湿作用；另一方面，提高氢气在燃料电池阳极流道内流速，避免阳极水淹；同时也起到了提高氢气利用率的目的。目前常用的技术手段主要有氢气循环泵和引射器，氢气循环泵控制简单、流量调节范围宽，具备流量快速调节能力，能够满足电堆的不同工况参数需求和快速响应要求。引射器具有结构简单、体积小、无寄生耗功等优点，但其工作范围有限。氢气循环泵和引射器的性能直接影响到燃料电池堆的工作性能，要想准确掌握氢气循环泵和引射器的性能，只能通过试验获得其性能曲线，为电堆的氢气供应系统选型提供参考。

目前氢气循环泵和引射器的性能试验测试系统基本分开建设，不仅增加投资和重复建设，且无法较为准确模拟氢气循环泵的各种实际运行工况，特别是氢气、氮气和水蒸气的混合气在不同温度、压力下的复杂进口工况较难实现，从而导致通过试验测试的氢气循环泵和引射器的性能参数与燃料电池实际需求有一定差距，配装燃料电池后难以合理匹配实现整机高效稳定运行。因此，研制一个具备氢气循环泵和引射器性能测试功能的系统并开展氢气循环泵和引射器的试验测试将十分必要。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种氢气循环泵和引射器性能测试系统，可评判所测氢气循环泵和引射器的性能状态，为氢气循环泵和引射器的设计和优化提供测试数据支撑，为氢气供应系统的选型提供依据。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种氢气循环泵和引射器性能测试系统，包括供气单元、工况控制单元、测量与采集单元、引射器和氢气循环泵；

所述供气单元包括氢气供应单元和氮气供应单元；

所述氢气供应单元和氮气供应单元与工况控制单元连接，所述工况控制单元通过开度调节阀与高压进气管路、低压进气管路和氢泵进气管路连接，所述高压进气管路、低压进气管路和氢泵进气管路分别与引射器的高压进口、低压进口和氢泵进口连接，所述引射器的引射器排气管路和氢泵的氢泵排气管路与排气缓冲罐连接，所述引射器排气管路和氢泵排气管路上分别设置有球阀，所述排气缓冲罐通过排气管路与主回路连接，所述主回路向外连接有主放空管路，所述排气管路与主放空管路连接且设置有球阀；所述主回路上安装有气体成分检测单元；

所述测量与采集单元与高压进气管路、低压进气管路、氢泵进气管路、引射器排气管路和氢泵排气管路连接；所述氢泵排气管路与排气管路之间通过气体检测管路连接，所述气体检测管路上安装有两个球阀和气体含油量检测仪，所述气体含油量检测仪位于两个球阀之间。