[发明专利]一种带有废热回收装置的燃料电池测试系统及工作方法

权利要求书

1.一种带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，包括：氢气支路、空气支路、氮气支路、质子交换膜燃料电池模块、数据采集及处理模块、以及废热回收模块；其中，

所述质子交换膜燃料电池模块内包含质子交换膜燃料电池堆、温度传感器、湿度传感器、以及压力传感器；

所述氢气支路连接在质子交换膜燃料电池堆的阳极，包括依次设置的氢气瓶、过滤器一、流量控制阀一、温度传感器一、湿度传感器一、压力传感器一、以及流量传感器一，其中，所述流量控制阀一与温度传感器一之间并联有加湿气路一，所述加湿气路一中设有喷淋装置一和截止阀一；

所述空气支路连接在质子交换膜燃料电池堆的阴极，包括依次设置的空压机、减压阀、过滤器二、流量控制阀二、温度传感器二、湿度传感器二、压力传感器二、以及流量传感器二，其中，所述流量控制阀二与温度传感器二之间并联有加湿气路二，所述加湿气路二中设有喷淋装置二和截止阀二；

所述氮气支路包括依次设置的氮气瓶、流量控制阀一、温度传感器一、湿度传感器一、压力传感器一、以及流量传感器一，其中，所述氮气瓶与所述氢气支路的氢气瓶并联连接在所述流量控制阀一上；

所述废热回收模块包括水箱、离心泵、以及与所述质子交换膜燃料电池堆连接的循环水路，其中，所述水箱、离心泵设置在所述循环水路中，所述循环水路与所述喷淋装置一以及喷淋装置二均连通，所述循环水路与喷淋装置一的连接水路中设有截止阀三，所述循环水路与喷淋装置二的连接水路中设有截止阀四；

所述数据采集及处理模块分别连接所述质子交换膜燃料电池模块、流量控制阀一、温度传感器一、湿度传感器一、压力传感器一、流量传感器一、喷淋装置一、截止阀一、减压阀、流量控制阀二、温度传感器二、湿度传感器二、压力传感器二、流量传感器二、喷淋装置二、截止阀二、截止阀三、以及截止阀四；

所述循环水路与喷淋装置一的连接水路中还设有加热器一，所述循环水路与喷淋装置二的连接水路中还设有加热器二，所述加热器一和加热器二均与所述数据采集及处理模块连接，所述加热器一对进入喷淋装置一的水进行加热，所述加热器二对进入喷淋装置二的水进行加热，通过控制进入喷淋装置一的水的温度和进入喷淋装置二的水的温度来分别控制氢气和空气的气体温度。

2.根据权利要求1所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，所述氮气瓶与氢气瓶通过三通阀一并联连接，所述流量控制阀一与温度传感器一之间设有三通阀二，通过所述三通阀二实现并联加湿气路一，所述流量控制阀二与温度传感器二之间设有三通阀三，通过所述三通阀三实现并联加湿气路二。

3.根据权利要求1所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，所述循环水路包括循环水路支路一和循环水路支路二，所述循环水路支路一连接水箱的出水端、离心泵、以及质子交换膜燃料电池堆，所述循环水路支路二连接质子交换膜燃料电池堆和水箱的进水端，所述喷淋装置一、喷淋装置二均连接在循环水路支路二上。

4.根据权利要求1所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，所述循环水路包括循环水路支路一和循环水路支路二，所述循环水路支路一连接水箱的出水端、离心泵、以及质子交换膜燃料电池堆，所述循环水路支路二连接质子交换膜燃料电池堆和水箱的进水端，所述喷淋装置一和喷淋装置二中的一个连接在循环水路支路一上，另一个连接在循环水路支路二上。

5.根据权利要求4所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，所述喷淋装置二与循环水路支路二连接，所述喷淋装置一与循环水路支路一连接。

6.根据权利要求5所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统，其特征在于，所述喷淋装置二通过三通阀四连接在循环水路支路二上，所述喷淋装置一通过三通阀五连接在循环水路支路一上。

7.一种根据权利要求1至6任一项所述的带有废热回收装置的燃料电池测试系统的工作方法，其特征在于：

在对燃料电池性能测试过程中，所述离心泵从水箱中抽水，水流经质子交换膜燃料电池堆，带走质子交换膜燃料电池堆反应时所产生的大量废热，带有废热的水能够用作气体加湿。