[实用新型]一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统

说明书

本实用新型涉及一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统，包括相互独立的低温循环冲击结构和高温循环冲击结构；低温循环冲击结构包括冷源、冷源工作通道和冷源自循环通道，冷源通过冷源工作通道与待测试件连通形成低温循环冲击回路，冷源与冷源自循环通道连通形成低温保温调节回路；高温循环冲击结构包括热源、热源工作通道和热源自循环通道，热源通过热源工作通道与待测试件连通形成高温循环冲击回路，热源与热源自循环通道连通形成高温保温调节回路；冷源、冷源工作通道、冷源自循环通道、热源、热源工作通道和热源自循环通道均连接至控制器。与现有技术相比，本实用新型可快速进行加热制冷切换，实现电堆材料和关键部件耐久性的快速评测。

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池测试技术领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效率、低污染、低噪声的优点，适用范围非常广泛。温度是影响PEMFC性能与寿命指标的重要因素。电堆正常工作时长期处于高温，冬天停机时处于零下低温，以及快速、大范围温度变化状态下，PEMFC易发生冷-热疲劳、机械疲劳及蠕变等强度失效问题，进而导致损坏。PEMFC在使用前，对其关键材料和部件进行高低温热冲击耐久试验考察，对于提高整个电堆的可靠性和使用寿命具有重要意义。

当前，国内外对PEMFC的热冲击快速试验方法进行过研究，但尚没有制定国际公认的标准试验方法。在我国，也没有制定针对PEMFC热冲击试验的国家标准，试验方法和设备也各不相同。目前市场上主要是适用于电机、电池包的恒温箱设备，缺少针对PEMFC的高低温快速热冲击循环测试系统；而且现有热冲击实验设备的冲击频率不高，远远不能满足行业对快速评测密封材料与结构的要求。

中国专利申请CN109828176A提供了一种新能源汽车电机电池高低温循环测试系统，该系统主要由主控制系统和执行测试系统两部分构成，能够分别对新能源汽车电池和电机进行高低温循环试验。然而，该申请的研究重点在于提供一种同时适用于新能源汽车电池和电机的高低温循环测试系统，该系统通过设置加热支路和制冷支路对循环液进行加热与制冷，实现准确温控，然而该系统无法实现高低温快速切换，冲击频率低。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统，该系统包括相互独立的低温循环冲击结构和高温循环冲击结构；

所述的低温循环冲击结构包括冷源、冷源工作通道和冷源自循环通道，所述的冷源通过冷源工作通道与待测试件连通形成低温循环冲击回路，所述的冷源还与所述的冷源自循环通道连通形成低温保温调节回路；

所述的高温循环冲击结构包括热源、热源工作通道和热源自循环通道，所述的热源通过热源工作通道与待测试件连通形成高温循环冲击回路，所述的热源还与所述的热源自循环通道连通形成高温保温调节回路；

所述的冷源、冷源工作通道、冷源自循环通道、热源、热源工作通道和热源自循环通道均连接至控制器。

优选地，所述的冷源工作通道、冷源自循环通道、热源工作通道和热源自循环通道均包括用于冷、热介质流通的流通管道。

优选地，所述的冷源工作通道和热源工作通道中均分别设有至少2个用于控制对应的工作通道通断的电磁阀，其中至少1个电磁阀设置于待测试件的冷、热介质入口端前方，至少1个电磁阀设置于待测试件的冷、热介质出口端后方，所述的冷源工作通道和热源工作通道中还分别设有至少1个用于限制冷、热介质流通方向的单向阀，所述的单向阀设置于待测试件的冷、热介质入口端前方，所述的电磁阀均连接至所述的控制器。