[实用新型]一种氢燃料电池电堆综合测试系统

说明书

本实用新型公开了一种氢燃料电池电堆综合测试系统，包括沿冷却液的流动方向依次设置于电堆冷却液回路中的副水箱、冷热浴锅和冷却液泵，冷热浴锅可以调整冷却液的温度，冷却液泵出口与电堆入口之间的冷却液回路上设有去离子器旁通管路，可实时评价电堆在不同温度工况下的离子析出量以及冷却液电导率对电堆性能的影响。电堆出口设有冷却出口RTD和电导率传感器，电堆入口设有冷却入口RTD、电导率传感器和压力传感器，冷却液总干路上设有压力传感器、PH传感器和浊度传感器。本实用新型可实时评价电堆工作时冷却液中的离子析出量、冷却液PH值对电堆及内部零部件的影响，还可实时评价电堆工作时有无杂质析出，以及浊度对电堆性能的影响。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池电堆综合测试系统。

背景技术

氢燃料电池是一种将氢燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的装置，氢燃料电池电堆是发生电化学反应的场所，是燃料电池系统(或燃料电池发动机)核心部分。氢燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成，双极板与膜电极MEA交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成氢燃料电池电堆。电堆工作时，氢气和氧气分别经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。由于氢燃料电池系统的结构特性，为带走氢燃料电池工作过程中产生的热量，冷却液需流经高电势的双极板，该过程高压电可通过冷却液传导到外部，对绝缘性要求甚高。

电堆在实际工作中，环境比较复杂，电堆正常工作时会析出离子，从而影响冷却液的电导率和PH值，冷却液在循环过程中，冷却液中“杂质”会不断增加，导致其电导率会不断上升，电阻值降低，系统绝缘性能随之下降，同时影响冷却液的浊度，这些都会影响电堆性能的评价。但现有的燃料电池电堆测试技术大多是单一的耐久测试，不能真实准确的评价电堆的性能，特别是冷却液对电堆性能的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢燃料电池电堆综合测试系统，旨在解决上述背景技术中现有测试技术大多是针对燃料电池电堆耐久测试，不能真实准确的评价电堆的性能，特别是不能真实评价冷却液对电堆性能影响的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种氢燃料电池电堆综合测试系统，包括沿冷却液的流动方向依次设置于电堆冷却液回路中的副水箱、冷热浴锅和冷却液泵，所述冷却液泵出口与电堆入口之间的冷却液回路上设有旁通管路，所述旁通管路上设有去离子器，所述电堆出口的冷却液回路上设有冷却出口RTD和电导率传感器，所述电堆入口的冷却液回路上设有冷却入口RTD、电导率传感器和压力传感器，所述电堆出口与旁通管路入口之间的冷却液回路上设有压力传感器、PH传感器和浊度传感器。

优选地，所述冷热浴锅与冷却液泵之间的冷却液回路上设有排放管路，排放管路上设有排放电磁阀。

优选地，所述冷却液泵入口的冷却液回路上设有杂质过滤器。

优选地，所述去离子器入口和出口的旁通管路上均设有电导率传感器，所述旁通管路的入口处设有入口电磁阀。关闭入口电磁阀，可以实时评价电堆在不同温度工况下的离子析出量以及冷却液电导率对电堆性能的影响；打开入口电磁阀，可以实时评价去离子器在不同温度的离子吸附能力，以及加入旁通管路后冷却液由于电导率降低对电堆性能的影响。

优选地，所述电导率传感器、压力传感器、PH传感器及浊度传感器均通过数据采集卡连接至上位机。各传感器通过数据采集卡将实时数据发送给上位机，上位机可以实时记录试验数据。

优选地，所述排放电磁阀和入口电磁阀与上位机电连接，通过上位机控制电磁阀的开闭。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：