[发明专利]燃料电池电堆高低温循环性能测试装置

说明书

本发明公开了一种燃料电池电堆高低温循环性能测试装置，所述测试装置包括环境仓、气密测试组件、受力测试组件和控制器，所述环境仓用于放置待测的所述燃料电池电堆，所述环境仓为可调温环境仓，所述气密测试组件用于对电堆进行气密性测试，所述受力测试组件用于监测所述燃料电池电堆在不同温度条件下的受力情况，所述控制器可控制所述环境仓、所述气密测试组件和所述受力测试组件，以及接收并存储所述气密测试组件和所述受力测试组件采集到的数据。本发明实施例的测试装置可在不同温度条件下对电堆进行测试。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆高低温循环性能测试装置。

背景技术

燃料电池作为使用氢能的主要手段，应用场景广泛，可覆盖交通、供热供电、化工、冶金等领域。在供能方面，氢燃料电池可用来实现热电联供，代替部分煤、石油和天然气，通过氢电互补体系降低碳排放；在交通等方面，氢燃料电池可代替传统燃油发动机，实现车辆零排放。

燃料电池电堆由多个单元单电池堆叠而成，往往堆叠节数超过200节。因燃料电池应用场景广泛，这使得其运行环境温度具有波动较大的特点，通常在-40℃～80℃。温度变化会导致各部件热胀冷缩，进而影响整堆的气密性。整堆气密性是决定燃料电池性能和寿命的关键参数之一。由于目前燃料电池行业处于兴起阶段，还没有成熟的关于温度对整堆气密性能和其他性能影响的测试平台及手段。这会导致电堆在某些特定环境温度下性能不达标，影响电堆性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种可在不同温度条件下对电堆进行测试的燃料电池电堆高低温循环性能测试装置。

本发明实施例的燃料电池电堆高低温循环性能测试装置包括环境仓、气密测试组件、受力测试组件和控制器，所述环境仓用于放置待测的所述燃料电池电堆，所述环境仓为可调温环境仓，所述气密测试组件包括氦气源、水箱、与所述氢气腔连通的氢气进气管和氢气出气管、与所述空气腔连通的空气进气管和空气出气管、与所述水腔连通的进水管和回水管、压力传感器和检漏仪，所述氦气源与所述氢气进气管和所述空气进气管相连，所述水箱与所述进水管和所述回水管相连，所述压力传感器设置在所述进水管上，所述检漏仪与所述氢气腔和所述空气腔连通，所述受力测试组件可拆卸地设置在燃料电池堆上，所述受力测试组件用于监测所述燃料电池电堆在不同温度条件下的受力情况，所述控制器可控制所述环境仓、所述气密测试组件和所述受力测试组件，以及接收并存储所述气密测试组件和所述受力测试组件采集到的数据。

本发明实施例的燃料电池电堆高低温循环性能测试装置通过环境仓实现模拟电堆的运行环境，并利用气密测试组件和受力测试组件对电堆的气密性和受力情况进行分析，从而评价电堆的整体性能，以便于研究人员根据测试结果对电推进行改进，提高电堆性能。

在一些实施例中，所述受力测试组件包括位移传感器和第一数据采集器，所述燃料电池电堆包括前端板、后端板、电芯、补偿板、螺杆和碟簧，所述前端板和所述后端板通过所述螺杆相连，所述电芯的一端与所述前端板相连，所述电芯的另一端与所述补偿板相连，所述补偿板与所述后端板之间具有间隔，所述碟簧设置在所述补偿板和所述后端板之间，所述位移传感器设置在所述后端板上以采集碟簧的高度数据，所述位移传感器与所述第一数据采集器相连，所述第一数据采集器与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述受力测试组件还包括应变片和第二数据采集器，所述应变片设置在所述螺杆上，所述应变片与所述第二数据采集器相连，所述第二数据采集器与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述水箱内设置有加热件。