[发明专利]一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统

说明书

本发明提供了一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统，包括依次连接的进气压力调节模块、一号传感器、待测增压器安装台、二号传感器、增压中冷模块、三号传感器、电堆空气阻力模拟模块，模拟电堆空气阻力模块后端引出两路空气出口，第一路出口管路连接至排气压力调节模块，第二路出口为模拟电堆消耗空气出口，进气压力调节模块、待测增压器安装台、增压中冷模块、电堆空气阻力模拟模块、排气压力调节模块、一号传感器、二号传感器、三号传感器分别信号连接至控制模块。本发明所述的一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统，能够在不采用真实电堆的情况下，对燃料电池增压器在不同海拔下的增压性能进行快速测试。

技术领域

本发明属于氢能源燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统。

背景技术

氢燃料电池是一个发电装置，不是储能装置，因此在汽车行业内氢燃料电池也常常被称为“燃料电池发动机”。从能源的利用效率和环境保护方面来看，燃料电池发动机是未来环保车辆的理想动力源。燃料电池系统的稳定运行需要一定的空气供给压力，特别是随着单电堆的功率越来越大，电堆阻力和空气消耗也越来越大，对增压器的需求也越来越高。燃料电池增压器以电机驱动的电动增压器为主，而且要求采用无油润滑技术。增压器的流量、压比和瞬态响应性要满足燃料电池不同运行工况的空气消耗需求，增压气体的压力波动要尽量保持稳定，防止压破燃料电池的膜电极组件。传统增压器的变海拔工作特性测试设备已经相对成熟，但是在测试燃料电池用电动增压器的变海拔特性时，需要引进燃料电池电堆来模拟燃料电池工作消耗的氧气和空气阻力，需要安全级别很高的涉氢实验室，导致测试成本和测试难度大幅增加。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统，以解决燃料电池电动增压器研制过程中试验测试采用真实电堆测试成本和测试安全性问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统，包括依次管路连接的进气压力调节模块、待测增压器安装台、增压中冷模块、电堆空气阻力模拟模块、排气压力调节模块，进气压力调节模块、待测增压器安装台之间的管路上安装一号传感器，一号传感器用于对进气压力调节模块的压力和温度进行测量，待测增压器安装台、增压中冷模块之间的管路上安装二号传感器，二号传感器用于对增压器进出口气体的压力、流量和温度进行测量，增压中冷模块、电堆空气阻力模拟模块之间的管路上安装三号传感器，三号传感器用于对增压中冷模块的进出口气体的压力、流量和温度进行测量，在模拟电堆空气阻力模块后端引出两路空气出口，第一路出口为模拟燃料电池电堆阴极排气，并管路连接至排气压力调节模块，该管路上安装四号传感器和背压阀，第二路出口为模拟电堆消耗空气出口，第二路的管路上安装五号传感器和排气流量控制电磁阀，进气压力调节模块、待测增压器安装台、增压中冷模块、电堆空气阻力模拟模块、背压阀、排气压力调节模块、一号传感器、二号传感器、三号传感器、四号传感器和五号传感器分别信号连接至控制模块。

进一步的，所述电堆空气阻力模拟模块内部采用多层串联的空气过滤结构。

进一步的，所述一号传感器包括互相独立设置的一号温度传感器和一号压力传感器，一号温度传感器和一号压力传感器分别信号连接至控制模块。

进一步的，所述二号传感器包括互相独立设置的二号温度传感器、二号压力传感器和二号流量传感器，二号温度传感器、二号压力传感器和二号流量传感器分别信号连接至控制模块。

进一步的，所述三号传感器包括互相独立设置的三号温度传感器、三号压力传感器和三号流量传感器，三号温度传感器、三号压力传感器和三号流量传感器分别信号连接至控制模块。

相对于现有技术，本发明所述的一种燃料电池增压器变海拔模拟测试系统具有以下优势：