一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统的制作方法

1.本发明涉及燃料电池电堆温度工况测试领域，尤其是涉及一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统。


背景技术：

2.目前行业中所有的针对100w-10kw电堆的测试台架，在加湿罐出口到电堆进口的管路中为管路外圈缠绕加热带及保温海绵以进行入堆温度控制。
3.一般的，需要进行高温工况测试和低温工况测试，一旦进行了高温工况测试，在需要进行低温工况测试时，因阴阳极管路外侧都缠有加热带及保温海绵，需要依赖于气体在流动过程中带走管壁的热量而自然降温，当降低到预的温度后，才方便进行低温工况测试，因此，当阴阳极气体在小流量情况下，此过程非常缓慢，以至于整个测试过程时间漫长，等待时间长、浪费氢气能源、电力及人力等，影响效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了提供一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，通过设计降温管路、升温管路和保温管路以及三通结构，可以通过调节进入降温管路和升温管路气体流量的比例来实现高温工况快速进入低温工况，从而极大地缩短了小流量情况下的燃料电池电堆的测试时间，也减少了氢能和电能的消耗。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，包括气体流量调节阀、降温管路、升温管路和保温管路，所述降温管路的输入端连接至气体流量调节阀的第一输出端，所述升温管路的输入端连接至气体流量调节阀的第二输出端，所述升温管路和降温管路的输出端均连接至保温管路的输入端，所述保温管路的输出端连接至电堆。
7.所述降温管路上设有散热风扇。
8.所述升温管路上包裹有加热带和保温层。
9.所述加热带缠绕于升温管路的外侧，所述保温层设于加热带的外侧。
10.所述保温管路上包裹有保温层。
11.所述保温层为保温海绵。
12.所述降温管路内设有单向阀，且该单向阀位于降温管路内近末端处。
13.所述升温管路和保温管路一体成型。
14.所述降温管路、升温管路和保温管路通过三通接头连接。
15.所述降温管路上设有第一温度传感器，所述保温管路上设有第二温度传感器。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.1、通过设计降温管路、升温管路和保温管路以及三通结构，在不影响升温工况的前提下可快速降温，可以通过调节进入降温管路和升温管路气体流量的比例来实现高温工况快速进入低温工况，从而极大地缩短了小流量情况下的燃料电池电堆的测试时间，也减
少了氢能和电能的消耗。
18.2、通过散热风扇实现降温，只需要一个控制参数，降低程序复杂度。
19.3、升温管路上包裹有加热带和保温层，可以提高加热效果，更加节能。
20.4、降温管路内设有单向阀，避免回流，提高安全性。
21.5、设计由温度传感器，可以进行反馈控制，从而满足各测试工况的温度要求。
附图说明
22.图1为本发明实施例1的结构示意图；
23.图2为本发明实施例2的结构示意图；
24.其中：1、气体流量调节阀，2、散热翅片，3、散热风扇，4、第一温度传感器，5、单向阀，6、加热带，7、保温管路，8、第二温度传感器，9、降温管路，10、升温管路。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
26.实施例1
27.一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，如图1所示，包括气体流量调节阀1、降温管路9、升温管路10和保温管路7，降温管路9的输入端连接至气体流量调节阀1的第一输出端，升温管路10的输入端连接至气体流量调节阀1的第二输出端，升温管路10和降温管路9的输出端均连接至保温管路7的输入端，保温管路7的输出端连接至电堆。
28.通过设计降温管路9、升温管路10和保温管路7以及三通结构，在不影响升温工况的前提下可快速降温，可以通过调节进入降温管路和升温管路10气体流量的比例来实现高温工况快速进入低温工况，从而极大地缩短了小流量情况下的燃料电池电堆的测试时间，也减少了氢能和电能的浪费。
29.本实施例中，降温管路9上设有散热风扇3和散热翅片2，其中，散热翅片2设置在降温管路9上，从而增大受热面积，散热风扇3则通过散热冲片2通过风冷的方式进行降温，只需要一个针对散热风扇3的控制参数，降低程序复杂度，散热风扇的控制可以采用pwm控制。
30.本实施例中，升温管路10上包裹有加热带6和保温层，其中，加热带6缠绕于升温管路10的外侧，保温层设于加热带的外侧，这样对于加热带6产生的热量可以更多地被升温管路10所吸收，从而降低了能量的消耗。
31.此外，本实施例中，保温管路7上也包裹有保温层，从而可以降低温度的耗散，本实施例中，所采用的保温层为保温海绵。
32.本实施例中，降温管路9内设有单向阀5，且该单向阀5位于降温管路9内近末端处，并且降温管路9管路以支路的方式设置在干路上，升温管路10和保温管路7，以及前端的进气管路构成干路，基本在一条直线上，因此可以降低流阻，在此基础之上，单向阀5的设置，可以避免高温气体逆向进入降温管路9损坏相关的元件和干扰降温。
33.本实施例中，升温管路10和保温管路7一体成型，如此可以平滑过渡，然后其上开有一个缺口，用于连接降温管路9，当然在其他实施例中，降温管路9、升温管路10和保温管
路7也可以采用通过三通接头连接的方式。
34.本实施例中，降温管路9上设有第一温度传感器4，保温管路7上设有第二温度传感器8，基于两个温度传感器可以实现对于气体流量调节阀1的比例控制。具体的控制器可以采用plc控制器或者其他类型的控制器。
35.实施例2
36.本实施例与实施例1大体相同，其区别在于，如图2所示，本实施例中，在保温管路7的外壁上同样设置有加热带，该加热带只用作保温，其功率低于加热带6，升温管路10和降温管路9交汇后，到进堆这段管路长短随着设备不同而不同，如该段管路长度大就需增加保温作用的加热带，可防止管路内气体温度变化大更方便温度控制。除此之外，本实施例2与实施例1的相同之处不再叙述。


技术特征：
1.一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，包括气体流量调节阀(1)、降温管路(9)、升温管路(10)和保温管路(7)，所述降温管路(9)的输入端连接至气体流量调节阀(1)的第一输出端，所述升温管路(10)的输入端连接至气体流量调节阀(1)的第二输出端，所述升温管路(10)和降温管路(9)的输出端均连接至保温管路(7)的输入端，所述保温管路(7)的输出端连接至电堆。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述降温管路(9)上设有散热风扇(3)。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述升温管路(10)上包裹有加热带和保温层。4.根据权利要求3所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述加热带缠绕于升温管路(10)的外侧，所述保温层设于加热带的外侧。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述保温管路(7)上包裹有保温层。6.根据权利要求3或5所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述保温层为保温海绵。7.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述降温管路(9)内设有单向阀(5)，且该单向阀(5)位于降温管路(9)内近末端处。8.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述升温管路(10)和保温管路(7)一体成型。9.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述降温管路(9)、升温管路(10)和保温管路(7)通过三通接头连接。10.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，其特征在于，所述降温管路(9)上设有第一温度传感器(4)，所述保温管路(7)上设有第二温度传感器(8)。

技术总结
本发明涉及一种燃料电池电堆测试台阴阳极气体温控系统，包括气体流量调节阀、降温管路、升温管路和保温管路，降温管路的输入端连接至气体流量调节阀的第一输出端，升温管路的输入端连接至气体流量调节阀的第二输出端，升温管路和降温管路的输出端均连接至保温管路的输入端，保温管路的输出端连接至电堆。与现有技术相比，本发明通过设计降温管路、升温管路和保温管路以及三通结构，可以通过调节进入降温管路和升温管路气体流量的比例来实现高温工况快速进入低温工况，从而极大地缩短了小流量情况下的燃料电池电堆的测试时间，也减少了氢能和电能的消耗。了氢能和电能的消耗。了氢能和电能的消耗。


技术研发人员：卢金阳 孙贺 王永湛 甘全全 戴威
受保护的技术使用者：上海神力科技有限公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2022/8/22