[实用新型]一种燃料电池电堆用的气密检测装置

说明书

本实用新型涉及一种燃料电池电堆用的气密检测装置，用于检测燃料电池电堆气密性，包括氮气进气单元、电堆进气单元、电堆排气单元、流量测量单元和泄压保护单元，氮气进气单元、电堆进气单元、燃料电池电堆、电堆排气单元和流量测量单元依次相连，氮气进气单元与氮气入口直接相连，流量测量单元与排放口直接相连；氮气进气单元还引出一条支路并直接连接所述泄压保护单元，泄压保护单元与排放口直接相连，电堆进气单元包括通过管道依次相连的电堆进气电磁阀和电堆进气压力传感器，电堆排气单元包括通过管道依次相连的电堆排气电磁阀和电堆排气压力传感器。与现有技术相比，本实用新型具有安全泄压措施、根据环境温度修正氮气压力等优点。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池电堆用的气密检测装置。

背景技术

燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。对比于传统内燃机燃料电池有许多优点，质子交换膜燃料电池具备无污染、高效率、适用广、低噪音等优点。且由于其内部是固态机械结构使其结构上更具备可靠性和耐久性。与传统电池相比，其补充能量更快。虽然也存在如成本高，缺少加氢站等问题，但仍然是今后汽车发展最理想的能源之一。

燃料电池电堆由绝缘板、膜电极、双极板、密封原件、集流板、端板等组成。因此一台燃料电池堆有几十个甚至数百个密封面或密封部位。而密封的主要作用是保障电池堆在运行过程中,在操作压力下的各腔室气体的隔绝及外部密封。如果密封存在问题会造成氢气或者氧化剂外部泄露，降低燃料电池的效率从而影响燃料电池性能参数。燃料氢气在密闭环境下大量泄露会发生爆炸。所以燃料电池电堆组装完毕后，必须先进行电堆气密性检测。因此需要一个简便操作装置，对燃料电池电堆进行气密性检测。确保电堆内部氢气、空气、水路通道的封闭循环，提高燃料电池电堆的安全性与可靠性。

现在常见的测试方法为流量法或者压降法，大多数测试设备仅采用其中一种检测方法。使用流量计测量虽然可以测量出泄漏量但是，流量计的量程是固定的。气体流量过大可能会超出量程，气体流量过小会影响流量计精度。只能在固定量程内精准测量。降压法相对与流量法有着低成本，高效率等特点。但是只能对当已知被测件的泄漏量等级为较大/较小进行测量。本系统在保压方面使用降压法。根据具体泄漏量对电堆进行氢氧串漏测试。提高了检测的准确性与高效性。

现有装置缺少安全泄压措施，若调压阀损坏、或者设备输入压力过大时，可能会对电堆造成损坏。因此设备需要增加泄压装置。如专利CN202022774034.X采用储气罐来对设备进行压力缓冲，其对设备空间占用过大，且增加设备重量。

现有装置忽略了环境温度对氮气密度的影响。当温度升高时会使氮气密度降低。从而使测量结果造成较大误差。影响最终数据的准确性。

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燃料电池电堆用的气密检测装置，该装置由软件控制自动运行、检测，具有安全泄压功能和环境温度检测功能，满足燃料电池电堆的三腔保压测试、氢氧保压测试、水腔保压测试、氢-氧串漏测试等功能。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池电堆用的气密检测装置，用于检测燃料电池电堆气密性，包括氮气进气单元、电堆进气单元、电堆排气单元、流量测量单元和泄压保护单元，

所述氮气进气单元、电堆进气单元、燃料电池电堆、电堆排气单元和流量测量单元依次相连，

所述氮气进气单元与氮气入口直接相连，所述流量测量单元与排放口直接相连；

所述氮气进气单元还引出一条支路并直接连接所述泄压保护单元，所述泄压保护单元与排放口直接相连；

所述电堆进气单元包括通过管道依次相连的电堆进气电磁阀和电堆进气压力传感器，所述电堆进气压力传感器与燃料电池电堆通过管道相连，所述电堆进气电磁阀与氮气进气单元通过管道相连；