[发明专利]模拟位置偏置的燃料电池测试台

说明书

本发明提供了一种模拟位置偏置的燃料电池测试台，包括燃料电池性能检测系统以及位置偏置模拟系统，所述位置偏置模拟系统包括电池固定装置以及位置控制子系统，所述电池固定装置与所述位置控制子系统电连接，所述电池固定装置用于安装被测电池，所述燃料电池性能检测系统连接所述被测电池，本发明将位置偏置模拟系统与燃料电池性能检测系统结合起来，实现了被测电池在测试过程中对位置角度的灵活调整，测试不同角度下电池的运行状态，模拟电池真实的工作状态，解决了现有技术中电池测试状态单一的现状，实现了在线模拟电池位置不断变化的情况下研究燃料电池电堆在车用工况下运行时的状况，实现了全位置状态下被测电池的性能测试。

技术领域

本发明涉及燃料电池电堆技术应用领域，具体地，涉及一种模拟位置偏置的燃料电池测试台。

背景技术

燃料电池是一种能够将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置。无论是进行工业生产还是科学研究，都要对燃料电池进行测试。在测试中，测试台需要为燃料电池提供一定压力、温度、湿度和流量的反应气体。但是在实际应用中，同一燃料电池在不同车型中的摆放位置可能不同，在不同路况下的相对位置也有可能发生改变。因此有必要对不同摆放情况的电堆特性进行测试。

在燃料电池的运行过程中，需要向电池内部通入一定湿度的气体或者作为反应物，通入水或者防冻液作为电池的冷却液。同时电池在反应过程中也会有液态水的生成。所有在电池中流动的介质，它们的流速、压强以及分布均匀性都会对电池性能产生影响。1)电池内部反应气体分布是否均匀直接影响电池性能；2)电池内部排水与重力及反应气流速有关，排水不畅造成水淹会影响电池性能；3)电池冷却液分布不均造成电池温度分布不均影响电池性能。对于电池来说，各种介质的分布在电池的两个转动自由度上会受到重力的影响，在现有的燃料电池测试中，电池的摆放情况都是固定的，而实际车载使用状态下，电池的摆放情况会根据车内布局进行一些调整，同时在上坡、下坡、颠簸路况下，电池的位置角度又会发生一些变化，这些情况都会对电池的性能产生影响。

综上所述对于燃料电池测试，传统的测试方式电池运行状态较为单一，无法模拟实际车辆使用中不同位置偏置下的情况。

专利文献CN102621499A公开了一种用于测试燃料电池堆的装置，包括：工作气体供给系统，与燃料电池相连，工作气体供给系统包括：氢气管路和空气管路；氢气管路上设有第一流量控制单元，第一流量控制单元用于检测和控制氢气的流量；空气管路上设有第二流量控制单元，第二流量控制单元用于检测和控制空气的流量；控制系统，与第一流量控制单元和第二流量控制单元分别电连接，控制系统用于收集第一流量控制单元和第二流量控制单元发出的检测信号，以记录氢气管路中的氢气流量和空气管路的空气流量，但该设计不能模拟车载电池处于运动状况下的测试。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种模拟位置偏置的燃料电池测试台。

根据本发明提供的一种模拟位置偏置的燃料电池测试台，包括燃料电池性能检测系统以及位置偏置模拟系统；

所述位置偏置模拟系统包括电池固定装置以及位置控制子系统；

所述电池固定装置与所述位置控制子系统电连接，所述电池固定装置用于安装被测电池并用于调整被测电池的倾斜角度，所述燃料电池性能检测系统连接所述被测电池。

优选地，所述燃料电池性能检测系统包括阴阳极气体供应子系统、冷却子系统、加湿子系统、背压控制子系统、负载以及电化学工作站；

所述阴阳极气体供应子系统产生的阴极气体、阳极气体依次经过冷却子系统、加湿子系统后与所述被测电池连接，所述背压控制子系统、负载、电化学工作站分别连接所述被测电池，其中，所述背压控制子系统用于维持阴极气体、阳极气体在设定压力，所述负载用于消耗被测电池产生的电量。

优选地，所述位置控制子系统包括位置控制结构以及位置计算单元，所述位置计算单元与所述位置控制结构电连接。