[实用新型]一种燃料电池电堆耐久性加速测试装置

说明书

本实用新型属于燃料电池检测技术领域，公开了一种燃料电池电堆耐久性加速测试装置，所述燃料电池电堆耐久性加速测试装置设置有高压氢气源；所述高压氢气源与燃料电池电堆之间的管路依次连接有第二三通阀门、第二减压阀、第二压力传感器、第二过滤器、多喷嘴氢喷射器、第二流量传感器、第二旁通阀门、第二加湿器、第二温度传感器和第二湿度传感器，所述燃料电池电堆通过氢气回收系统与第二三通阀门连通。本实用新型实现了加速老化工况下反应气体供给和电堆工作温度快速调节的功能，使本实用新型提出的燃料电池电堆耐久性加速测试系统能够用于加速老化测试，获得准确的测试结果。

技术领域

本实用新型属于燃料电池检测技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆耐久性加速测试装置。

背景技术

目前，燃料电池具有无污染、能量转换效率高、启动速度快、工作过程中振动小、工作温度相较于内燃机低等优点。但是燃料电池同样有着限制其商业化应用的难点，最关键的问题之一是燃料电池的寿命，也就是耐久性。通过对燃料电池电堆的各种耐久性测试能够很好的了解燃料电池电堆的寿命和耐久性衰减的机理，为增加燃料电池电堆的寿命做出贡献。燃料电池电堆的耐久性测试极其耗费时间，通常来说需要几千小时的测量，也耗费人力物力，这就为燃料电池电堆的耐久性测试带来了很大的限制。

燃料电池电堆耐久性测试中负载工况存在两种情况：稳态和动态。燃料电池电堆在动态负载工况下长期运行会出现各种衰减，模拟车辆真实运行工况的动态负载的耐久性测试更能反映实际情况。不同的动态工况会造成不同的衰减速度，如果在改变动态工况的情况下使衰减速度更快且最终在更短的时间内达到同样的衰减效果，这对于耐久性研究无疑具有重大意义。现有专利CN111082093A给出了一种氢燃料电池耐久性测试系统及工作方法，能够对燃料电池耐久性进行测试，但是耐久性加速测试的负载变化频率快、变化幅度大，电堆工作条件也可能会随着快速变化，如气体流量、工作温度、工作压力等，所以需要对测试系统进行改进。现有技术中并没有提到耐久性加速测试这一方面，为了缩短耐久性测试的时间，需要设计一种燃料电池电堆耐久性加速测试系统及其工作方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)燃料电池电堆的耐久性测试极其耗费时间，通常来说需要几千小时的测量，也耗费人力物力，为燃料电池电堆的耐久性测试带来了很大的限制。现有燃料电池电堆测试系统及装置用于电堆加速测试时，反应气体供给存在延迟、不及时的问题，电堆温度需要大幅变化时温度控制调节所需时间长，这些问题的存在导致电堆耐久性加速测试结果不准确。

(2)现有电堆测试系统主要是针对稳态性能测试，用于恒流电堆耐久性测试时，反应气体流量、工作温度、工作压力、进气湿度等工作参数稳定，能够很好地控制，用于动态工况耐久性测试时，上述工作参数会出现瞬态变化，影响电堆性能，进而影响电堆耐久性测试结果，在电堆耐久性加速工况测试情况下，现有测试系统不能满足测试对工作参数快速响应的要求，耐久性测试结果不能完全反映加速工况对电堆耐久性的影响，特别是，现有测试系统及方法不能实现加速工况测试时对电堆温度快速升高或降低的功能，无法考虑电堆工作温度快速变化对耐久性的影响，而该功能是未来电堆耐久性加速测试研究需要具备的。

解决以上问题及缺陷的意义为：

根据燃料电池电堆加速测试对反应气体控制及温度快速调节的需求，设计了电堆耐久性加速测试装置，为电堆耐久性加速测试提供了解决方案，消除反应气体供给延迟及温度调节缓慢对电堆耐久性测试结果不准确的影响。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种燃料电池电堆耐久性加速测试装置。

本实用新型是这样实现的，一种燃料电池电堆耐久性加速测试装置，设置有与燃料电池电堆通过管路连通的高压空气源、氮气源和高压氢气源，以及电子负载和电化学工作站；