[发明专利]一种车用燃料电池空压机的测试系统

说明书

一种车用燃料电池空压机的测试系统，包括控制器、进气旁通管和出气旁通管，通过控制器内预设的阻塞临界点压比和喘振临界点流量波动值，能够在第一时间监测到现了阻塞或喘振，并且记录阻塞或喘振发生时的各项传感器数据，为空压机实际运行中避免阻塞和喘振的发生提供数据支持。控制器能够在阻塞发生时开启电磁阀并接通进气旁通管，减少流动至空压机的进气流量，使空压机的进气压力降低、压比增高，及时消除阻塞现象；控制器能够在喘振发生时开启电磁阀并接通出气旁通管，减少流动至电子节气门的出气流量，使空压机的出气压力降低、压比降低，随之就能减少进气流量的波动变化范围，及时消除喘振现象，防止测试过程中的阻塞和喘振现象损坏空压机。

技术领域

本发明涉及领域，尤其涉及一种车用燃料电池空压机的测试系统。

背景技术

燃料电池汽车符合汽车工业低碳化发展的趋势，得到了国内外政府和汽车企业的广泛关注。空压机作为燃料电池系统的重要部件之一，其性能好坏也严重影响整个燃料电池系统的性能，因此车用燃料电池空压机需要具有无油、高效率、特性范围广和动态响应快的特点，并且在车辆实际装配前需要对车用燃料电池空压机进行性能测试。

空压机在运行过程中，由于自身的性能特点，可能会出现阻塞和喘振两种不稳定工况。当空压机的进气流量较高，并且空压机的出气压力与进气压力之间的压比较低，导致空气在空压机内的流通不畅时容易发生阻塞现象；而当空压机的进气流量较低，并且空压机的出气压力与进气压力之间的压比较高，导致进气流量发生较大幅度的波动变化时容易发生喘振现象。阻塞和喘振两种不稳定工况都会造成空压机的性能下降，严重时会造成不可逆的损坏。

现有的燃料电池空压机测试系统通常将空压机连接于压缩空气管路中，调节空压机的进气流量和转速，然后记录空压机的进出气压力及温度等数据。但是现有的测试系统无法针对空压机的阻塞和喘振进行测量，通常都是在阻塞和喘振已经持续了一段时间，达到较为严重的程度后才能由操作人员发现，此时已经会对空压机造成不利影响。并且由于系统无法第一时间监测到空压机已出现阻塞或喘振，也就无法测量到阻塞或喘振最初发生时的空压机相关数据，因此系统无法提供空压机即将出现阻塞或喘振时的临界工况，无法为空压机实际运行中避免阻塞和喘振的发生提供数据支持。

发明内容

为解决现有的测试系统难以及时监控空压机的阻塞和喘振，并且无法测量阻塞和喘振时的空压机相关数据的问题，本发明提供了一种车用燃料电池空压机的测试系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种车用燃料电池空压机的测试系统，空压机的进气口通过进气管与空气源连接，空压机的出气口通过过渡气管与中冷器的进气口连接，中冷器的出气口连接有出气管，进气管上设有空气流量计、第一电磁阀、第一压力传感器和第一温度传感器，过渡气管上设有第三电磁阀、第二压力传感器和第二温度传感器，出气管上设有电子节气门、第三压力传感器和第三温度传感器；

该测试系统还包括控制器、进气旁通管和出气旁通管，进气旁通管的一端与空压机的进气口连接，另一端与电子节气门的出气口连接，出气旁通管的一端与空压机的出气口连接，另一端与电子节气门的出气口连接，进气旁通管上设有第二电磁阀，出气旁通管上设有第四电磁阀；

控制器能够分别控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的通断状态、以及电子节气门的开度；控制器还能够实时记录空压机的转速和电子节气门的开度比例，并接收空气流量计、第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器、第二温度传感器、第三压力传感器和第三温度传感器的测量数据；

控制器能够根据第一压力传感器的数值P_进和第二压力传感器的数值P_出计算出实时压比，实时压比=P_出/P_进，控制器内存储有阻塞临界点压比，当实时压比小于或等于阻塞临界点压比时，控制器将该时刻的空压机转速、进气流量、电子节气门开度比例、P_进和P_出记录为空压机的阻塞发生工况数据组，并且使第二电磁阀开启；