[发明专利]一种燃料电池综合测试平台及其电堆温度控制方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池综合测试平台及其电堆温度控制方法，其中，该测试平台包括：氢气/氮气供给单元、空气供给单元、燃料电池单元、热管理单元、电机控制器、驱动电机、能耗式电子负载、尾气排放单元、高压配电单元及采样和控制处理单元；燃料电池单元分别与氢气/氮气供给单元、空气供给单元及尾气排放单元连接；热管理单元安装于燃料电池单元的内部和外部；燃料电池单元与电机控制器连接，电机控制器和驱动电机连接，驱动电机和能耗式电子负载连接；高压配电单元与能耗式电子负载连接；采样和控制处理单元分别与燃料电池单元、电机控制器、驱动电机、能耗式电子负载及高压配电单元连接。本发明可以解决只能单一测试氢空燃料电池或金属空气燃料电池综合性能评价的问题。

技术领域

本发明实施例涉及燃料电池测试技术领域，特别涉及一种燃料电池综合测试平台及其电堆温度测试方法。

背景技术

燃料电池是一种新的动力电源，通常以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为负极，用空气中的氧作为正极，目前燃料电池主要包括氢空燃料电池和金属空气燃料电池，其具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但其由于系统比较复杂，通常应用于一些特殊领域中，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等领域，因此对于燃料电池电堆以及燃料电池系统进行大规模研究、验证、测试的工作会越来越频繁。

目前，对于燃料电池的测试通常是基于单类燃料电池测试，如专利文献为CN106842032A提供燃料电池测试系统以及使用燃料电池测试系统的方法，其将燃料电池在被测试过程中释放的电能充分利用，以用于电解水单元电解水得到电解产品，充分利用电能，减少电能的耗费，还可以实现大幅度节能，专利文献为CN110988696A公布了一种高安全性的燃料电池测试平台，从源头上消除高压氢气储存时可能产生的安全隐患，使用氢气发生装置，氢气只有在设备上电运行时才会产生，且实现了氢气在测试时的循环使用，无氢气外排；专利文献为CN111257756A公布了一种燃料电池测试系统，并联设置多个不同的管径支路，便于系统对不同功率燃料电池电堆进行测试，能够实现同时对多台燃料电池同步检测，提高测试设备利用率，提高测试效率。但基于以上专利文献均为涉及如何实现燃料电池的综合测试，因此，亟待一种燃料电池的综合测试平台，以实现多种类燃料电池的综合测试和解决在多类燃料电池的综合测试不兼容问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池综合测试平台及其电堆温度控制方法，可以解决只能单一测试氢空燃料电池或金属空气燃料电池综合性能评价的问题，并实现对燃料电池电堆的温度控制操作，保障燃料电池电堆的多通道稳定检测。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃料电池综合测试平台，所述平台包括：氢气/氮气供给单元、空气供给单元、燃料电池单元、热管理单元、电机控制器、驱动电机、能耗式电子负载、尾气排放单元、高压配电单元以及采样和控制处理单元；

所述燃料电池单元分别与所述氢气/氮气供给单元、所述空气供给单元及所述尾气排放单元之间通过气管路连接；

所述热管理单元安装于所述燃料电池单元的内部和外部；

所述燃料电池单元与所述电机控制器之间电性连接，所述电机控制器和所述驱动电机之间电性连接，所述驱动电机和所述能耗式电子负载之间电性连接；

所述高压配电单元与所述能耗式电子负载之间电性连接；

所述采样和控制处理单元分别与所述燃料电池单元、所述电机控制器、所述驱动电机、所述能耗式电子负载以及所述高压配电单元之间通信连接。

相对于现有技术而言，本发明实施方式所形成的燃料电池综合测试平台，可以实现燃料电池功能、性能以及安全性等多维度测试，并同时可以支持氢空燃料电池和金属空气燃料电池的兼容性测试，因此，本发明实施例提出的一种燃料电池综合测试平台可以解决现有技术中只能单一测试氢空燃料电池或金属空气燃料电池综合性能评价的问题。

进一步地，本发明还提供一种根据所述的燃料电池综合测试平台执行电堆温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：