[实用新型]一种燃料电池耐久性测试平台

说明书

本实用新型提供一种燃料电池耐久性测试平台，通过反应气水电解装置，将回收利用的燃料电池的生成水电解再次产生反应气，有效减少了水的浪费，并降低了耐久性测试过程中的气体消耗；同时通过DC/DC装置，将燃料单池产生的部分电力用于水电解，减少了电力浪费。相比普通的测试平台，本实用新型的测试平台具有节水、节电等优点，非常适合用于燃料电池的耐久性测试。

技术领域

本实用新型属于燃料电池测试技术领域，本实用新型尤其适用于燃料电池的耐久性测试。

背景技术

为应对气候变化，2020年我国正式提出碳中和目标：“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。燃料电池作为一种电化学反应装置，能够将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，效率高、对环境绿色友好，是一种极具潜力的新能源，在汽车、无人机、船舶、分布式电站等领域应用前景广阔。燃料电池的大规模商业化应用，能够推动现有以煤炭、石油等为基础的传统能源结构实现升级换代，促进碳中和目标的顺利实现。

目前，燃料电池要实现商业化应用尚需克服两个障碍：成本和耐久性，尤其是耐久性，直接影响到用户的实际使用体验。为提高燃料电池耐久性，在研发阶段需要使用测试评价设备开展大量的耐久性测试。

在耐久性测试中，比较常见的方式是将测试对象放置在测试平台上，然后接入燃料和/或氧化剂气源，测试对象发电，输出的电力被电子负载消耗而转化为热能等其它形式的能量；此过程中如果生成产物水，则直接排出。由于耐久性测试时间较长，通常至少为几千小时，甚至高达上万小时，整个测试过程需要消耗大量的气体和电力，生成水一般也会直接排入下水管道，白白浪费掉。而且，为节约时间通常寿命测试时一般采用多样品平行测试，测试过程中气、水、电的浪费更是惊人。

实用新型内容

根据上述提出为节约时间通常寿命测试时一般采用多样品平行测试，测试过程中气、水、电的浪费严重的技术问题，而提供一种燃料电池耐久性测试平台。本实用新型主要利用一种燃料电池耐久性测试平台，包括：反应气供应系统、水热管理系统、测试台、电控系统、尾气管理系统以及DC/DC装置；所述反应气供应系统包括：反应气缓冲罐、水电解装置、多个阀件、增湿装置、管路以及传感器；所述反应气缓冲罐存在两路入口，一路出口，一路入口与外部气源经过阀门I连接；另一路入口与水电解装置经阀门II连接；所述反应气缓冲罐内气体经出口阀门III减压后进入所述测试台上放置的测试对象；通过所述电控系统的控制，所述测试对象通过外部气源与水电解装置交替供气；所述水热管理系统将所述测试对象输出电力过程中产生的水供给至水电解装置和反应气供应系统中的增湿装置；所述DC/DC装置将燃料电池发出的部分电力用于反应气电解装置电解水。

进一步地，所述反应气缓冲罐内气体压力-所述测试对象的反应气入口处气体压力≥0.03MPa。

更进一步地，所述阀门I的气源压力与所述水电解装置内气体压力均高于所述反应气缓冲罐内气体压力，且所述阀门I的气源压力-所述反应气缓冲罐内气体压力≥0.01MPa；所述水电解装置内气体压力-所述反应气缓冲罐内气体压力≥0.01MPa。

更进一步地，所述水电解装置能够产生燃料、氧化剂中至少一种气体。

进一步地，所述水电解装置中反应气原料为水。

更进一步地，通过所述水电解装置供气时，额定工况下供气时间不低于5分钟。所述外部气源包括：燃料气源及氧化剂气源。

进一步地，所述阀门I为气源控制阀。所述阀门II为辅助气源控制阀。所述阀门III为缓冲罐出口压力控制阀。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型测试平台设置水电解装置，可将回收利用的燃料电池的生成水电解再次产生反应气，降低测试过程中的气体消耗；

(2)本实用新型通过DC/DC装置将测试对象所产生的部分电力用于为水电解装置供电，减少电力浪费；