[发明专利]一种氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置，其特征在于：包括氢气供应单元、电堆模拟单元、尾排脉冲排放单元、控制装置及供电装置；

所述氢气供应单元提供可调节压力的氢气，所述氢气供应单元的出气端与被测氢气喷射器的进气端连接；

所述电堆模拟单元的进气端与被测氢气喷射器的出气端连接；

所述尾排脉冲排放单元包括并联设置的排气支路一和排气支路二，所述排气支路一上设有尾排电磁阀一，所述排气支路二上设有顺次连接的背压阀和尾排电磁阀二，所述排气支路一和所述排气支路二的进气端与所述电堆模拟单元的出气端连接，所述排气支路一和排气支路二的出气端连接有阻火阀一；

所述控制装置与所述氢气供应单元、所述电堆模拟单元、所述尾排脉冲排放单元连接；

所述供电装置为所述氢气供应单元、所述电堆模拟单元、所述尾排脉冲排放单元、所述控制装置供电；

还包括模拟消耗单元，所述模拟消耗单元包括通过管路顺次连接的氢气流量控制器和阻火阀二，所述氢气流量控制器的进气端与所述电堆模拟单元连接，用于模拟电堆的实际消耗；所述模拟消耗单元还与所述控制装置连接，所述供电装置为所述模拟消耗单元供电。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置，其特征在于：所述氢气供应单元包括通过管路顺次连接的主电磁阀、氢气流量计、减压阀、安全阀、压力传感器一和温度传感器一，所述主电磁阀的进口一侧通过管路与氢气源连接。

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置，其特征在于：所述主电磁阀和所述氢气源之间还设置有手阀。

4.根据权利要求2所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置，其特征在于：所述安全阀的泄气口通过管路与所述氢气流量控制器和所述阻火阀二之间的管路连接。

5.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置，其特征在于：所述电堆模拟单元包括通过管路顺次连接的压力传感器二、温度传感器二和型腔组，所述型腔组包括并联设置的型腔一和型腔二，所述型腔二的进气端串联有前电磁阀，所述型腔二的出气端串联有后电磁阀。

6.一种权利要求1所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置的测试方法，其特征在于：包括氢气喷射器出口排空条件下工作特性测试方法：向被测氢气喷射器施加额定电压，氢气供应单元提供被测氢气入口额定工作压力的氢气，开启尾排电磁阀一，通过控制装置控制被测氢气喷射器占空比从5％～100％变化，每个占空比工作点稳定运行后，测试每个占空比工作点稳定运行时间段内氢气喷射器的平均流量。

7.一种权利要求1所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置的测试方法，其特征在于：包括氢气喷射器出口背压条件下工作特性测试方法：向被测氢气喷射器施加额定电压，氢气供应单元提供被测氢气入口额定工作压力的氢气，开启尾排电磁阀二，通过背压阀调节被测氢气喷射器出口的压力，通过控制装置控制被测氢气喷射器占空比从5％～100％变化，每个占空比工作点稳定运行后，测试每个占空比工作点稳定运行时间段内氢气喷射器的平均流量。

8.根据权利要求6或7所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置的测试方法，其特征在于：所述通过控制装置控制被测氢气喷射器占空比从5％～100％变化，变化梯度为5％，每个占空比工作点稳定运行时间为5min。

9.一种权利要求1所述的氢燃料电池发动机用氢气喷射器测试装置的测试方法，其特征在于：包括氢气喷射器控制策略开发及验证测试方法：

向被测氢气喷射器施加额定电压，氢气供应单元提供被测氢气入口额定工作压力的氢气，开启尾排电磁阀二，将背压阀压力调到设定值，模拟电堆的流阻；根据氢气喷射器所应用的电堆的压力流量工况点，通过背压阀设置不同的氢气喷射器出口压力目标值，并利用氢气流量控制器根据电堆氢气理论消耗量排出对应流量的氢气，模拟电堆消耗；阶段性的开启尾排电磁阀二，模拟燃料电池发动机系统脉冲排放，测试氢气喷射器的出口压力能否稳定在压力设定值，并在超调允许范围内，进行氢气喷射器控制策略的开发验证测试。