[实用新型]一种燃料电池测试台的节能供气系统

说明书

本实用新型属于燃料电池测试领域，公开了一种燃料电池测试台的节能供气系统，包括主路，主路包括依次顺序连接的空滤器、空压机、冷却器、主路阀、流量计、增湿器；所述增湿器末端与电堆阴极入口相连接，所述电堆出口与背压阀连接；所述测试台内还设有一条支路，所述支路入口连接端设在冷却器和主路阀之间，所述支路出口连接端设在电堆和背压阀之间；所述支路上设有支路调节阀。该系统结构简单，能够显著降低能耗，节省成本，提高生产效率。

技术领域

本实用新型属于燃料电池测试领域，本实用新型涉及一种燃料电池测试台的节能供气系统，涉及一种测试台内置或邻近设置的节能供气系统。具体为涉及一种质子交换膜燃料电池测试和活化台的电池阴极空气供应系统。

背景技术

燃料电池的研究和生产需要进行测试。测试使用的设备一般称作测试台。测试台由几个子系统组成，包括电堆的阳极燃料氢气供应、电堆的冷却、电堆的阴极氧化剂空气供应、对生成的电力消耗用的电子负载，以及控制系统如PLC系统等组成。其中，阴极空气供应是主要的能量消耗子系统，需要重点降低其能量消耗。

燃料电池测试，特别是增压型氢质子交换膜燃料电池测试，需要使用空压机为电堆提供增压的阴极空气作为反应氧化剂，其运行压力一般随功率上升而上升。这是由于随着功率输出的提高，电流密度相应增加，消耗氧气的速率上升，需要采用增压方式提高氧气浓度，降低所谓浓差扩散对氧气传递带来的不利影响。

应用中的燃料电池发动机系统的供气空压机随电堆输出高低来改变转速，高输出对应高转速高压高气量，低输出对应低转速低压低气量。另一方面，气体在流场中受到的阻力随气体流量的增加快速增加，这是高流量需要高压的另外一个主要原因。

对于空气的提供，特别是对于大功率测试，一般由测试台外的远程供气系统，包括压缩和储存罐，经过管道和阀门等，克服阻力，输送到测试台。空压机提供高压气源，其气体压力大多采用0.7MPag，然后在测试台减压，到达燃料电池在0.02～0.20MPag使用，少量可能在0.30MPag使用，大比例的压缩功被浪费掉，并且供气系统占地和设备造价都比较多。特别是在大功率测试中，采用连接远程的常规压缩和储存供应的方式，空间、造价和能量消耗都远超测试台本体内置或邻近配制的低压供气方式。

电堆运行具有低功率采用空气低压、低流量，高功率采用空气高压、高流量的特点，因此，内置或邻近配制压缩机供气的测试台，如果整体技术不做研究，直接使用的空压机在使用中容易发生空压机特有的某段流量的喘振。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种燃料电池测试台的阴极空气供应子系统，简称一种燃料电池测试台的节能供气系统，该系统结构简单，能够显著降低能耗，节省成本，提高生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种燃料电池测试台的节能供气系统，包括主路，主路包括依次顺序连接的空滤器、空压机、冷却器、主路阀、流量计、增湿器；所述增湿器末端与电堆阴极入口相连接，所述电堆出口与背压阀连接；所述系统还设有一条支路，所述支路入口连接端设在冷却器和主路阀之间，所述支路出口连接端设在电堆和背压阀之间；所述支路上设有支路调节阀。

进一步的，所述空压机为低压空压机；所述空压机设置在测试台内部或设置在测试台外部邻近处。

进一步的，所述空压机设置在测试台内部时，空压机与测试台相隔1～5m；

进一步的，所述空压机设置在测试台内部时，所述主路与支路设置在测试台内部；当空压机设置在测试台外部处时，所述空滤器、空压机、冷却器顺序连接的主路设置在测试台外部；

当空压机设置在测试台外部处时，所述背压阀通过管路连接有排气管，排气管及其管路设置在测试台外部；所述空滤器还连接有新空气管，所述冷却器与主路阀之间通过供气管连接。

进一步的，所述电堆设置在测试台外部；