[发明专利]一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置和方法

权利要求书

1.一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置，其特征在于：包括压紧装置、燃料管路、空气管路、冷却管路和控制器，所述压紧装置由上压板和下压板组成，所述上压板与下压板之间设有待检测的燃料电池电堆，所述燃料电池电堆的燃料腔体、空气腔体和冷却腔体均与压紧装置固定连接，所述燃料腔体与所述燃料管路相连接，所述燃料管路随燃料气体流通方向依次设有燃料气源、第一电磁阀、第一进口流量传感器、第一进口压力传感器、燃料腔体、第一出口压力传感器、第一出口流量传感器、第一出口节气门和第一尾排管路，所述空气管路与空气腔体相连接，所述空气管路随空气流通方向依次设有空气气源、第二电磁阀、第二进口流量传感器、第二进口压力传感器、空气腔体、第二出口压力传感器、第二出口流量传感器、第二出口节气门和第二尾排管路，所述第一尾排管路与第二尾排管路相交汇，所述冷却腔体与冷却管路相连接，所述冷却管路随冷却液流动方向依次设有水泵、进口温度传感器、第三进口流量传感器、第三进口压力传感器、冷却腔体、第三出口压力传感器、第三出口节气门、储水箱和加热器，所述控制器与压紧装置、燃料管路、空气管路之间电性连接。

2.如权利要求1所述的一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置，其特征在于：所述上压板和下压板上均连有压力气源和减压阀。

3.如权利要求1所述的一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置，其特征在于：所述上压板上连有压力气源和减压阀，所述下压板采用固定结构。

4.如权利要求1所述的一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置，其特征在于：所述储水箱的一端与外界大气连接。

5.如权利要求1所述的一种燃料电池电堆的耐压强度检测装置，其特征在于：所述燃料气源与空气气源处设有气体加湿器。

6.一种燃料电池电堆的耐压强度检测方法，其特征在于：包括基础测试操作、燃料腔体压力检测、空气腔体压力检测和冷却腔体压力检测，所述基础测试操作包括如下步骤：

S1、安装待检测的燃料电池电堆，通过压紧装置调节待检测的燃料电池电堆的压堆压力；

S2、调节启动控制器，检查各部件是否工作正常；

S3、运行冷却管路：运行水泵，设置冷却液流量，启动加热器，监控冷却腔体进口的冷却液温度，控制待检测的燃料电池电堆的温度在设定运行范围内；

S4、待检测的燃料电池电堆的温度稳定后，运行燃料管路和空气管路，保证燃料腔体、空气腔体和冷却腔体的压力平衡：开启第一电磁阀和第二电磁阀，设置燃料管路的燃料气体流量和燃料气体压力，同时设置空气管路的空气流量和空气压力；

S5、当运行参数到达要求的测试范围后，监测第一进口流量传感器、第一出口流量传感器、第二进口流量传感器、第二出口流量传感器，计算燃料腔体的泄露量、空气腔体的泄露量以及燃料腔体与空气腔体的总泄露量；

所述燃料腔体压力检测包括如下操作：

A1、完成基础测试操作；

A2、调节第一出口节气门的开度，监测第一进口流量传感器、第一出口流量传感器，计算燃料腔体的泄露量是否有突变以及燃料腔体泄露量是否超出要求；

A3、多次运行A2，记录下运行数据；

所述空气腔体压力检测包括如下操作：

B1、完成基础测试操作；

B2、调节第二出口节气门的开度，监测第二进口流量传感器、第二出口流量传感器，计算空气腔体的泄露量是否有突变以及空气腔体泄露量是否超出要求；

B3、多次运行B2，记录下运行数据；

所述冷却腔体压力检测包括如下操作：

C1、完成基础测试操作；

C2、调节第三出口节气门的开度和水泵的转速，监测第一进口流量传感器、第一出口流量传感器、第二进口流量传感器、第二出口流量传感器，计算空气腔体的泄露量是否有突变以及空气腔体泄露量是否超出要求；计算燃料腔体的泄露量是否有突变以及燃料腔体泄露量是否超出要求；计算燃料腔体与空气腔体的总泄露量是否有突变以及燃料腔体与空气腔体的总泄露量是否超出要求；

C3、多次运行C2，记录下运行数据。

7.如权利要求6所述的一种燃料电池电堆的耐压强度检测方法：其特征在于：还包括气体压力交变耐久测试，包括如下操作：

D1、完成基础测试操作；

D2、设置第一出口节气门的开度上限和开度下限；

D3、令第一出口节气门的开度在开度上限和开度下限之间周期性交变，监测第一进口流量传感器、第一出口流量传感器、第二进口流量传感器、第二出口流量传感器，计算空气腔体的泄露量是否有突变以及空气腔体泄露量是否超出要求；计算燃料腔体的泄露量是否有突变以及燃料腔体泄露量是否超出要求；计算燃料腔体与空气腔体的总泄露量是否有突变以及燃料腔体与空气腔体的总泄露量是否超出要求；

D4、多次运行D2，记录下运行数据。