[实用新型]一种燃料电池吹扫试验装置

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池吹扫试验装置，包括氢气路单元、氧气路单元、氮气路单元和冷却液路单元，所述氢气路单元、氧气路单元、氮气路单元和冷却液路单元均连接燃料电池堆；所述氮气路单元包括氮气路管路，所述氢气路单元包括氢气路管路，所述氧气路单元包括空气路管路，所述氮气路管路分别与所述空气路管路及氢气路管路连通，所述氢气路管路连接所述氮气路管路及燃料电池堆，所述空气路管路连接所述冷却液路单元、氮气路管路及燃料电池堆。本实用新型能够通过改变吹扫过程中的吹扫状态，可找出电堆吹扫的最佳条件，避免电堆吹扫后的内部水分过多及吹扫过量导致质子交换膜处于过干的状态。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统技术领域，尤其涉及一种燃料电池吹扫试验装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)是一种新型的能量转换装置，构成PEMFC的关键材料与部件是：电化学反应催化剂、膜电极、双极板，这些决定PEMFC的性能和运行稳定性。

燃料电池发电过程中，需要对空气侧和氢气侧的气体增湿，不同的测试环境增湿的条件不同，不同的生产商对湿度的要求不一。在燃料电池发电的过程中，质子交换膜内水的传递有三种形式：1、浓差反扩散的形式；PEMFC为酸性，氢质子和氧离子在空气腔产生水分子，水分子通过浓差阶梯从空气路渗透到氢气路。2、电迁移的形式；水分子和H+结合以H3O+的形式从氢气路传递到空气路。3、压差迁移的形式；为了防止出现反极现象，阳极侧的压力一般比阴极侧高20kPa，由于压差的原因，阳极侧的水分子会迁移到阴极侧。

燃料电池正常放电结束后，氢气侧和空气侧都残留大量的气态水和液态水，通过对燃料电池氢空两腔的吹扫可避免两腔积水导致的水淹及其性能差、一致性差等问题。如何快速找到一种有效的吹扫方式，可加快燃料电池试验的进行，提升研发进度。

实用新型内容

有鉴于此，旨在解决现有技术的问题，本实用新型提供一种燃料电池吹扫试验装置，能够通过改变吹扫过程中的吹扫状态，可找出电堆吹扫的最佳条件，避免电堆吹扫后的内部水分过多及吹扫过量导致质子交换膜处于过干的状态；且能够控制空气路单元、氢气路单元的压力和湿度值，监控电堆的实时温度和水压。

本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种燃料电池吹扫试验装置，其中，包括氢气路单元、氧气路单元、氮气路单元和冷却液路单元，所述氢气路单元、氧气路单元、氮气路单元和冷却液路单元均连接燃料电池堆；所述氮气路单元包括氮气路管路，所述氢气路单元包括氢气路管路，所述氧气路单元包括空气路管路，所述氮气路管路分别与所述空气路管路及氢气路管路连通，所述氢气路管路连接所述氮气路管路及燃料电池堆，所述空气路管路连接所述冷却液路单元、氮气路管路及燃料电池堆。

优选的，所述氮气路管路上设置有第三比例阀、第一电磁阀和第二电磁阀。

优选的，所述氢气路管路上设置有第二压力湿度传感器、第二增湿罐、第二比例阀、第二流量计、调压阀。

优选的，所述空气路管路上设置有过滤器、第一流量计、空压机、中冷器、第一增湿罐和第一压力湿度传感器。

优选的，冷却液路单元包括主水路管路和辅助水路管路；所述主水路管路上设置有电子节温器、散热风机，主水路水罐、第一比例阀、排水阀、PTC热敏电阻、第一温压一体传感器、第二温压一体传感器；所述散热风机分别连接所述电子节温器及PTC热敏电阻，所述主水路水罐一侧设置第一比例阀，另一侧设置PTC热敏电阻；所述辅助水路管路上设置有辅助路水罐与第三温压一体传感器，冷却液经过第一比例阀后进入辅助路水罐，辅助路水罐依次连接所述空压机、中冷器及第三温压一体传感器。

优选的，所述氢气路管路上还设置有第一压力传感器与氢气路背压阀。

优选的，所述空气路管路上还设置有空气路背压阀与第二压力传感器。