[发明专利]车用氢燃料电堆空气路模拟装置

说明书

本发明的目的是提供一种车用氢燃料电堆空气路模拟装置，通过使用干燥无油空压机组与高温蒸汽发生器作为气源，通过加热气体、控制压力及流量，使其气体混合罐中充分的混合，在气体混合罐中排除掉多余的冷凝水后经混合罐出口排除，经过湿度、温度和压力传感器检测，通过有效的将高温蒸汽和干燥后的常温气体进行精确混合，达到控制流量、温度、湿度的效果，从而可以有效模拟电堆空气入口的工况以及电堆排气的工况，可用于空气路各类组合接头、密封元件及增湿部件等电堆附件的开发，从而不必在氢燃料电池空气路附件开发过程中使用昂贵的氢燃料电堆实体，极大的降低了开发的门槛，提升了开发的效率。

技术领域

本发明涉及车用氢燃料电池空气路附件的开发及测试领域，尤其涉及一种车用氢燃料电堆空气路模拟装置。

背景技术

氢燃料作为人类的终极能源，早在20世纪中期就进入了人类的视野，美国在阿波罗登月的飞船上也有使用过相关的技术，但国内氢燃料电池的还无法满足当今小型车辆的使用要求，因此需要更多的研究机构或企业投入到车用氢燃料电池的研究中。

氢燃料电池是一种将氢气和氧气结合起来产生电力、水和热的电化学装置，电堆的进气为氢气和（氧气）空气，排出高温水汽。空气路主要是指进气的干燥空气以及排气中的高温水汽，空气路附件在开发过程中需要和电堆本身密切配合且高度集成，由于电堆资源的稀缺，下游企业在开发过程中往往很难去模拟电堆的运行情况去做匹配，极易陷入闭门造车的窘境。

车用氢燃料电堆在运行过程中空气路进气是干燥的高温空气，电堆的排气口是湿度达95%以上的湿空气，根据电堆运行工况不同进气的干燥空气和排气的湿空气的温度、压力及流量均不相同，因此需要一种模拟氢燃料电池运行工况下空气路的进气和排气的一种装置。因此解决这一问题就显得十分必要了。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供车用氢燃料电堆空气路模拟装置，通过有效的将高温蒸汽和干燥后的常温气体进行精确混合，达到控制流量、温度、湿度的效果，从而可以有效模拟电堆空气入口的工况以及电堆排气的工况，可用于空气路各类组合接头、密封元件及增湿部件等电堆附件的开发，解决了背景技术中出现的问题。

本发明的目的是提供一种车用氢燃料电堆空气路模拟装置，包括有无油干燥空压机组、气体混合罐和蒸汽发生器；无油干燥空压机组连接加热器对产生的干燥空气加热，加热器将干燥空气加热之后一路高温干燥空气转移到气体混合罐中，另一路直接接上被测试件；

蒸汽发生器产生高温蒸汽，蒸汽发生器连接气体混合罐将高温蒸汽通入到气体混合罐中，将高温干燥空气与高温蒸汽混合，气体混合罐将高温干燥空气与高温蒸汽混合之后的气体通过气路连接上被测试件，高温干燥空气与高温蒸汽混合的冷凝水排出。

进一步改进在于：所述无油干燥空压机组通过气路连接有限压阀一，限压阀一通过气路连接有连接有流量检测控制阀来精确控制流量，检测控制阀通过气路连接有连接有加热器，加热器通过气路连接有连接三通接头分为两路气路；

其中一路气路连接有截止阀一，截止阀一后通过气路连接有温度湿度传感器一和压力传感器二，压力传感器二通过气路连接有截止阀二，截止阀二出口上接被测试件；

三通接头的另一路气路往下连接有气体混合罐，气体混合罐底部通过气路连接有蒸汽发生器，该气路上有限压阀二和流量调节阀，蒸汽发生器产生高温蒸汽，经限压阀二和流量调节阀后从对侧进入气体混合罐，高温蒸汽和干燥高温空气在气体混合罐内充分混合，气体混合罐通过混合气管连接有至温湿度传感器二和压力传感器二，压力传感器二通过气路连接有截止阀三，截止阀三出口上接被测试件。