[发明专利]一种燃料电池振动测试系统及测试方法

说明书

本发明属于燃料电池测试技术领域，公开一种燃料电池振动测试系统及测试方法，该燃料电池振动测试系统包括振动台和氦气供应系统，振动台用于装载待测燃料电池电堆，输入管的两端分别与氦气罐和输入支管组件相连，湿度计组件设置于输入支管组件上，输入支管组件与待测燃料电池电堆的物料入口连接，气压传感器组件设置于输出支管组件上，输出支管组件与待测燃料电池电堆的物料出口连接，输入管上设置有三通阀，回流管的两端分别与三通阀和输出支管组件连接，回流管上设置有气泵和加湿器，气泵位于加湿器的上游。本发明能够提高燃料电池振动试验的可靠性，使振动测试更加接近车辆实际行驶工况。

技术领域

本发明涉及燃料电池测试技术领域，尤其涉及一种燃料电池振动测试系统及测试方法。

背景技术

燃料电池的类型多种多样，其中包括碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池、甲醇燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、质子交换膜燃料电池。质子交换膜燃料电池的燃料为氢气，因此也称为氢燃料电池，氢燃料电池汽车是指汽车发动机通过氢气与氧气发生化学反应产生电能驱动，在实际应用中，氢燃料电池的性能会受到道路行驶环境的显著影响，如路面平整度、行驶速度共振等，因此对氢燃料电池发动机系统进行振动试验对于研究机械振动可靠性、系统强度、系统刚度及抗冲击性能至关重要，便于对氢燃料电池车在实际道路行驶中的可靠性、耐久性和性能变化情况提供判断依据。

但在研发过程中发现，关于氢燃料电池电堆的国家标准振动试验方法以及目前通常使用的振动试验方法，不会对燃料电池电堆的进出口或振动状态做特殊处理。通常选择密封燃料电池进出口或直接开放进出口，将其固定在振动装置上进行振动测试。这在一定程度上不能贴合实际道路行驶过程中的振动情况。在实际氢燃料电池车运行时，燃料电池电堆内部充满一定压强的反应气体和水，且反应气体会保持一定的湿度。按照传统的燃料电池电堆振动试验方法会与燃料电池电堆的实际工作状态有一定的偏差。按照国标GB/T33978-2017的振动试验方法，振动后需要对燃料电池模块进行气密性、绝缘性、防护性测试，观察测试结果是否满足GB/T 29838-2013的测试要求。燃料电池电堆的湿度会影响燃料电池膜电极的透气率，振动过程中气体是否维持设定湿度会对电堆的气密性结果产生一定的影响。同时，燃料电池电堆充满一定压强的气体时，机械振动冲击的损害也与常压下振动结果不同，进而影响振动测试可靠性。

因此，亟需一种燃料电池振动测试系统及测试方法，以提高燃料电池的振动试验的可靠性。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种燃料电池振动测试系统及测试方法，提高燃料电池振动试验的可靠性，使振动测试更加接近车辆实际行驶工况。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种燃料电池振动测试系统，包括：

振动台，所述振动台用于装载待测燃料电池电堆；

氦气供应系统，所述氦气供应系统包括氦气罐、输入管、输入支管组件、湿度计组件、输出支管组件、气压传感器组件以及回流管，所述输入管的两端分别与所述氦气罐和所述输入支管组件相连，所述湿度计组件设置于所述输入支管组件上，所述输入支管组件与所述待测燃料电池电堆的物料入口连接，所述气压传感器组件设置于所述输出支管组件上，所述输出支管组件与所述待测燃料电池电堆的物料出口连接，所述输入管上设置有三通阀，所述回流管的两端分别与所述三通阀和所述输出支管组件连接，所述回流管上设置有气泵和加湿器，所述气泵位于所述加湿器的上游。

作为一种可选的技术方案，所述待测燃料电池电堆的物料入口包括氢气入口、冷却水入口以及空气入口，所述输入支管组件包括第一支管、第二支管以及第三支管，所述湿度计组件包括第一湿度计、第二湿度计以及第三湿度计，所述第一支管与所述氢气入口连接，所述第一支管上设置有第一节流阀和所述第一湿度计，所述第二支管与所述冷却水入口连接，所述第二支管上设置有第二节流阀和所述第二湿度计，所述第三支管与所述空气入口连接，所述第三支管上设置有第三节流阀和所述第三湿度计；