[发明专利]一种多工况多样本燃料电池电堆测试系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种多工况多样本燃料电池电堆测试系统及其控制方法，可以实现多个电堆被测物在不同工况下的同步测试，在一次测试过程中或在一个时间段内，可以获得多个电堆被测物的数据，并且可以避免多个电堆被测物之间由于不同工况而产生的相互影响，可以大幅度提高测试数据的获取效率，进而可降低测试成本。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，更具体地说，涉及一种多工况多样本燃料电池电堆测试系统及其控制方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池，又称燃料电池，由于其具有环境友好性、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。

燃料电池是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。

在燃料电池开发工程中，经常会以燃料电池系统中电堆作为被测物，通过某种设备以及控制策略，为电堆供给氢气和空气，进而控制电堆的运行过程。在该过程中，通常会选择减少电堆被测物所包含的单电池数量，即使用短堆代替长堆进行电堆测试，以降低测试成本。

但是，使用短堆的测试方式，每次也就只能对一个电堆被测物进行测试。那么，对于向耐久性测试这样长周期试验的工序而言，如何在一次测试过程中或在一个时间段内，获得多个电堆被测物的数据，降低测试过程和数据获得过程的时间成本和经济成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种多工况多样本燃料电池电堆测试系统及其控制方法，技术方案如下：

一种多工况多样本燃料电池电堆测试系统，包括：至少两个电堆被测物、空气路、氢气路、水路和测试电路；

其中，至少两个所述电堆被测物在所述空气路中、所述氢气路中和所述水路中的运行支路相互独立，且每一条运行支路上的器件连接方式相同；

所述测试电路包括：至少两个电子负载以及至少两个CVM巡检模块；

其中，每一个所述电堆被测物配备有一个电子负载和一个CVM巡检模块。

可选的，在上述多工况多样本燃料电池电堆测试系统中，所述空气路包括：空气入口电磁阀、依次与所述空气入口电磁阀连接的空气增湿罐和空气加热器；至少两个空气质量流量控制器，每一个所述空气质量流量控制器的一端均与所述空气加热器连接，另一端与相对应的电堆被测物连接；至少两个空气背压阀，每个所述电堆被测物的输出端口均设置有一个所述空气背压阀；

所述氢气路包括：至少两个氢气路比例阀、至少两个氢气循环泵和至少两个排氢电磁阀；每个所述电堆被测物均配备有一个所述氢气循环泵，且每个所述电堆被测物的输入端口均设置有一个所述氢气路比例阀，每个所述电堆被测物的输出端口均设置有一个所述排氢电磁阀；

所述水路包括：冷却水箱；与所述冷却水箱出水口连接的至少两个三通比例阀；至少两个水泵，每一个所述水泵的一端与相对应的三通比例阀连接，另一端分别通过一个冷却水流量计与相对应的电堆被测物连接；分流器，至少两个所述电堆被测物的输出端口均与所述分流器连接，所述分流器还用于分别与至少两个所述三同比例阀连接，以及通过换热器与所述冷却水箱的进水口连接。

可选的，在上述多工况多样本燃料电池电堆测试系统中，所述空气路还包括：

保温器，所述保温器设置在所述空气加热器背离所述空气增湿罐的一端。

可选的，在上述多工况多样本燃料电池电堆测试系统中，所述多工况多样本燃料电池电堆测试系统还包括：

多个传感器，所述传感器设置在所述多工况多样本燃料电池电堆测试系统中各个相对应的节点位置。

可选的，在上述多工况多样本燃料电池电堆测试系统中，所述冷却水箱中还设置有加热装置。