[发明专利]一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法，测试系统包括循环泵，循环泵入口通过第一管道连接氢气源，第一管道上按流向依次设有比例阀、第一三通阀和控温换热组件，控温换热组件下游处的第一管道上设有第一压力传感器、第一温度传感器和湿度传感器，循环泵出口与第一三通阀之间的第二管道上设有第二温度传感器、第二压力传感器、第二三通阀和节流阀，第二温度传感器和第二压力传感器处于第二三通阀和节流阀的上游处，第二三通阀通过第三管道连接泄压阀。该测试系统能使循环泵完全模拟燃料电池发动机运行状态环境，在完全模拟温度、压力、湿度环境条件，评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件。

技术领域

本发明属于氢气循环泵测试技术领域，具体涉及一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法。

背景技术

燃料电池发动机用氢气循环泵在实际应用场景中，循环泵的入口额定流量、入口温度、入口压力、出口温度和出口压力都需要进行监测，循环泵是否能满足燃料电池发动机系统的应用场景，需要进行前期验证，基于此，需要开发一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统。

中国专利CN112392711A公开了一种氢气循环泵的测试方法和装置，该测试方法包括：获取对应每一工况的环境参数和测试参数；其中，所述每一环境参数对应一组测试参数，每一组所述测试参数包括至少两测试参数，每一所述环境参数包括氢气循环泵的出口压力值，每一所述测试参数包括升压值和当前转速、流量值；在每一所述环境参数下，对每一所述参数执行以下步骤：开启所述氢气循环泵，调节氢所述气循环泵的当前转速，调节电动比例阀，调节所述氢气循环泵的升压值，记录对应每一所述当前转速和每一所述升压值的流量值。该专利中的中冷器只能用作散热，测试系统不能进行控温，且该专利无控制前端压力的稳压系统和排气端压力的稳压系统，不能完全模拟燃料电池发动机运行状态的压力环境条件，并且该专利无循环泵控制器散热冷却系统，进而影响循环泵控制器的使用寿命，而且该专利无测试环境下相对湿度的检测和控制系统，不能完全模拟燃料电池发动机运行状态的湿度环境条件。

中国专利CN110578679A公开了一种气体循环泵的测试装置，包括：进口工况调控通路，所述进口工况调控通路包括进口气压调控通路和进口温湿度调控通路，所述进口气压调控通路的输出端和进口温湿度调控通路相连并连在被测循环泵的进口端；进口工况检测装置，所述进口工况检测装置设于所述进口工况调控通路上；出口工况调控通路，所述出口工况调控通路的输入端连接在所述被测循环泵的出口端；出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路上。该专利所使用氢气源为压缩空气，成分与氢气差异较大，质量以及流阻不能有效模拟氢气循环泵的使用环境，测试结果不精准，更适合空气压缩机装置测试，且该专利不能实现压力的脉冲调节。

发明内容

本发明提供一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法，该测试系统能使燃料电池发动机用氢气循环泵完全模拟燃料电池发动机运行状态的环境，在完全模拟温度、压力环境条件下，评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件，为循环泵进一步开发提供有效数据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，包括循环泵，所述循环泵入口通过第一管道连接氢气源或液体介质源，所述第一管道上按流动方向依次设有比例阀、第一三通阀和控温换热组件，所述控温换热组件下游处的第一管道上设有第一压力传感器、第一温度传感器和湿度传感器，所述循环泵出口与第一三通阀通过第二管道连接，所述第二管道上设有第二温度传感器、第二压力传感器、第二三通阀和节流阀，所述第二温度传感器和第二压力传感器处于所述第二三通阀和节流阀的上游处，所述第二三通阀通过第三管道连接泄压阀。

进一步地，氢气循环泵测试系统还包括控制系统，所述控制系统包括循环泵控制器，所述第一压力传感器、第一温度传感器、湿度传感器、第二温度传感器、第二压力传感器和循环泵电机均与所述控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的信号输出端分别与所述比例阀、控温换热组件和泄压阀连接。