[发明专利]燃料电池的电堆测试台的进气系统

说明书

本申请公开了一种燃料电池的电堆测试台的进气系统，该系统采用液体喷射模块向进气管内喷射目标液体，实现对进入进气管的待处理空气的加湿目的，液体喷射模块相较于加湿罐具有体积小、响应速度快和成本较低的优点，有利于降低系统整体体积，提高响应速度，降低成本。另外，该系统通过第一传感模块对液体喷射前的气体温度、压力等参数进行监控，通过第二传感模块对液体喷射后的气体温度、压力和湿度等参数进行监控，为其他模块的工作策略调整/控制奠定了基础，有利于实现对最终进入电堆空腔的混合气体的温度、湿度和压力的精确控制。进一步的，该系统通过设置壁面加热模块可以有效避免进气管管壁结露或水雾气化不完全的情况。

技术领域

本申请涉及电池测试技术领域，更具体地说，涉及一种燃料电池的电堆测试台的进气系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池(下文称燃料电池)，是一种新型燃料电池，其电解质是一种固体有机膜，在增湿情况下，其交换膜可传导质子。这种燃料电池由于其环境友好性，能量转换率高、无噪声和响应快速等优点，被认为是今后重点发展的新能源发电系统。

燃料电池在工作过程中以氢气和空气分别作为阳极和阴极的反应气体，经过电化学反应产生电能。在燃料电池的开发过程中，经常会以电堆作为被测物，通过某种设备以及控制策略，为电堆供给氢气和空气。在此过程中，空气状态需要精确控制，包括气体的温度、湿度、压力和流量等。

在传统的电堆测试设备中，采用加湿罐对空气进行增湿，之后再用加热器对其进行加热，在该设备中，加湿罐的体积和尺寸较大，占用空间大，且传统的加湿罐的响应速度慢、成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种燃料电池的电堆测试台的进气系统，以实现降低系统整体体积，提高响应速度，降低成本的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种燃料电池的电堆测试台的进气系统，包括：进气模块、空气加热模块、进气管、第一传感模块、壁面加热模块、液体喷射模块、第二传感模块和排空背压阀；其中，

所述进气模块，用于接收压缩空气，并根据燃料电池的电堆测试台的目标进气压力调节所述压缩空气，以获得待处理空气向所述加热模块传输；

所述空气加热模块，用于对所述待处理空气进行加热后向所述进气管传输；

所述进气管包括进气端和排气端，所述第一传感模块设置于所述进气管靠近所述进气端一侧，所述第二传感模块设置于所述进气端靠近所述排气端一侧，所述壁面加热模块设置于所述第一传感模块和所述第二传感模块之间，所述液体喷射模块朝向所述进气端一侧；

所述第一传感模块，用于获取所述待处理空气的温度参数和压力参数；

所述液体喷射模块，用于向所述进气管内喷射目标液体，使所述目标液体混入所述待处理气体中，以获得混合气体；

所述壁面加热模块，用于对所述进气管进行加热；

所述第二传感模块，用于获取所述混合气体的压力参数、温度参数和湿度参数；

所述进气管的排气端与所述燃料电池的电堆空腔的进气口连接，以使所述混合气体进入所述电堆空腔；

所述排空背压阀与所述电堆空腔的排气口连接，所述排空背压阀用于根据所述目标进气压力配合所述空气加热模块调节所述向所述进气管传输的所述待处理空气。

可选的，所述进气模块包括：入口电磁阀和空气质量流量控制器；其中，

所述入口电磁阀用于接收所述压缩空气，并根据所述目标进气压力调节所述入口电磁阀的开口度，以配合所述空气质量流量调节器调节所述压缩空气；