[发明专利]集成燃料电池零部件测试及系统测试的平台

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池的测试技术，更具体地说，是涉及一种集成燃料电池零部件测试及系统测试的平台。

背景技术

汽车是人们生活中的重要交通工具，而汽车排放的尾气又是造成日益严重的环境污染的重要原因，为此，人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年的精心研究发现，用氢燃料电池作汽车动力无污染环境的有害成份。因此，使用氢燃料电池的汽车才是名副其实的“绿色燃料”汽车。据报道，在冰岛政府的支持下，戴姆勒—克莱斯勒公司和壳牌公司1999年初公布了把这个岛国变为世界上第一个“氢经济”的国家计划——最终用无污染的氢能源取代所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前，德国已经陆续推出了各种燃氢汽车。过去，人们总以为氢气是一种化学元素，很少把它作为能源来看待。自从出现了火箭和氢弹之后，氢气又变成了航天和核武器的重要材料，现在又将其制成氢燃料电池，为人们提供电能。

氢燃料电池中由于系统各个零部件处于开发状态，性能与可靠性需要分别进行可靠性测试和标定，同时各个零部件配合使用组成系统后需要进行系统联调并进行系统可靠性的测试。目前，各燃料电池生产商及零部件开发商都只有独立零部件测试台及系统级测试台，只能进行燃料电池零部件独立的运行或模拟系统工况进行测定，测定结果往往造成和实际系统中的状态有很大的差别。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种集成燃料电池零部件测试及系统测试的平台。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种集成燃料电池零部件测试及系统测试的平台，包括PXI系统，所述PXI系统与上位机实现双向通讯；所述PXI系统还分别与空气子系统、氢气子系统、冷却子系统以及待测的燃料电池堆相连，所述空气子系统、氢气子系统以及冷却子系统均与燃料电池堆相连通；所述冷却子系统还与所述空气子系统相连。

所述空气子系统包括空气压缩机、中冷器以及增湿器，外部空气通过进气调节阀与所述空气压缩机的进气口相连；所述中冷器的进气口与所述空气压缩机口的出气口相连通；所述增湿器的进气口与所述中冷器的出气口相连通，所述增湿器的出气口通过管路切换阀与所述燃料电池堆的空气进口相连通，所述燃料电池堆的阴极出口通过管路切换阀与所述增湿器的水汽入口相连通；

还包括空气旁路通道，所述空气旁路通道包括串接的用于模拟电堆管阻的空气调节阀以及加湿加温器，所述空气旁路通道的两端分别与所述燃料电池堆的空气进口侧的管路切换阀以及阴极出口侧的管路切换阀相连通；

所述空气压缩机与所述中冷器之间的管路上设有温压传感器；所述中冷器以及所述增湿器之间的管路上设有温压传感器、温湿度传感器以及流量传感器；所述增湿器与所述燃料电池堆的空气进口侧的管路切换阀之间的管路上设有温压传感器以及温湿度传感器；所述燃料电池堆的阴极出口侧的管路切换阀与所述增湿器的湿气进口之间的管路上设有温压传感器以及温湿度传感器，所述增湿器的湿气出口与尾气调节阀之间的管路上设有温压传感器以及温湿度传感器；

所述空气压缩机以及中冷器还与冷却子系统相连。

所述空气子系统还包括入堆干气调节阀，所述入堆干气调节阀的一端通过流量传感器与所述中冷器的进气口相连通，另一端与所述增湿器的出气口相连通。

所述空气子系统还包括堆出旁路调节阀，所述堆出旁路调节阀的一端通过流量传感器与所述增湿器的湿气进口相连通，另一端与所述尾气调节阀的出口相连通。

所述氢气子系统包括减压机构，所述减压机构的进气口与外部氢气相连通，其出气口依次通过安全泄压阀以及切换阀与燃料电池堆的氢气进口相连通；所述燃料电池堆的阳极出口设有若干个相互平行的阳极切换阀，所述每个阳极切换阀的出口分别通过排泄管路连接相应的排氢电磁阀；

还包括氢气旁路通道，所述氢气旁路通道包括若干个相互平行的用于模拟电堆管阻的氢气调节阀，所述氢气调节阀的数量与阳极切换阀的数量相同；所述每个氢气调节阀的入气口均与切换阀相连通，每个氢气调节阀的出气口分别与相对应的排泄管路相连通；

所述减压机构包括若干个减压阀，相邻两个减压阀之间的管路上分别设有温压传感器以及流量传感器，所述安全泄压阀与切换阀之间的管路上设有温压传感器以及温湿度传感器；所述每根排泄管路上均设有温压传感器。