一种阴极测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池检测技术领域，具体涉及一种阴极测试系统。


背景技术：

2.对于燃料电池，如质子交换膜燃料电池，其是通过将含有氢气的燃料气体和含有氧气的氧化气体分别供应至质子交换膜两侧的阳极和阴极，来进行电化学反应，从而将化学能直接转换成电能。
3.燃料电池系统阴极路主要由空气滤清器、空气压缩机、中冷器、增湿器组成。在燃料电池的研发或生产测试中，需要设定不同的气体供应温度和湿度，以测试燃料电池阴极各设备的选型是否准确，并为后续研发提供精确的数据支撑。传统的燃料电池阴极路设备多为单个测试，不能对燃料电池的阴极整体进行测试，这无疑会增大测试的难度，不利于提高测试效率。


技术实现要素：

4.为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种阴极测试系统。
5.为了达到以上目的，本实用新型包括：
6.空压机，其输出端用于连接中冷却器的输入端；
7.阀门组件，用于连接所述中冷却器的输出端和水分离器的输入端，所述水分离器的输出端用于连接涡轮增压器的输入端，所述涡轮增压器用于对所述空压机进行涡轮增压，所述阀门组件至少包括旁通阀、进口阀和出口阀；
8.喷淋器，其连接在所述水分离器的输入端，用于对所述阀门组件向所述水分离器输送的空气进行雾化喷淋；
9.传感器组件，至少用于检测所述空压机和所述中冷却器的压力与温度、所述阀门组件的流量，以及所述水分离器的水汽分离效率；
10.冷却装置，用于对所述空压机和所述中冷却器分别进行降温。
11.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，还包括：
12.供气装置，与所述中冷却器的输入端相连，能够可选择的向所述中冷却器进行供气；
13.蒸汽发生器，用于对所述供气装置输送的气体进行加湿；
14.气控阀组件，能够选择控制所述供气装置与所述中冷却器的连接，以及选择控制所述中冷却器的输出端仅向外部排出气体。
15.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，还包括消音器，所述消音器与所述涡轮增压器的输出端相连，用于降低所述涡轮增压器压缩气体所产生的声噪。
16.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，还包括废水收集箱，所述废水收集箱用于收集所述中冷却器和所述消音器向外部输送的空气中所含有的液体。
17.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，所述冷却装置包括：
18.第一油箱，用于盛放冷却油液；
19.第一油泵，用于将所述第一油箱内的冷却油液向所述空压机进行泵送并流回至第一油箱内；
20.第二油箱，用于盛放冷却油液；
21.第二油泵，用于将所述第二油箱内的冷却油液向所述中冷却器进行泵送并流回至第二油箱内。
22.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，所述第一油箱和第二油箱内安装有加热器。
23.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，所述空压机的输入端安装有空气滤清器。
24.在上述阴极测试系统的优选技术方案中，所述蒸汽发生器和所述喷淋器均连接同一水箱设置。
25.本实用新型的有益效果是，控制空压机吸入空气，并从其输出端向中冷却器输送，中冷却器将气体进行降温，中冷却向水分离器输送的气体分为两路，一路经过旁通阀，另一路经过进口阀、出口阀，两路气体最终汇集为一路并向水分离器输送，输送时，喷淋器对气体进行喷淋、雾化，以增大气体的湿度，水分离器对输送的水汽进行气液分离，并将气体向涡轮增压器进行输送，通过传感器组件对上述路径的设备进行检测，以实现对阴极路各个零部件的检测和选型，具备实用性。
附图说明
26.图1为本实用新型阴极测试系统的管系图；
27.图2为本实用新型阴极测试时的立体示意图；
28.图中：空压机1、中冷却器2、水分离器3、涡轮增压器4、旁通阀51、进口阀52、出口阀53、喷淋器6、供气装置7、蒸汽发生器8、第一气控阀91、第二气控阀92、第三气控阀93、第四气控阀94、消音器11、废水收集箱12、第一油箱13、第一油泵14、第二油箱15、第二油泵16、空气滤清器17、水箱18。
具体实施方式
29.下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
30.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具
体含义。
32.如图1至2所示，本实用新型的一种阴极测试系统包括：
33.空压机1，其输出端用于连接中冷却器2的输入端；
34.阀门组件，用于连接所述中冷却器2的输出端和水分离器3的输入端，所述水分离器3的输出端用于连接涡轮增压器4的输入端，所述涡轮增压器4用于对所述空压机1进行涡轮增压，所述阀门组件至少包括旁通阀51、进口阀52和出口阀53；
35.喷淋器6，其连接在所述水分离器3的输入端，用于对所述阀门组件向所述水分离器3输送的空气进行雾化喷淋；
36.传感器组件，至少用于检测所述空压机1和所述中冷却器2的压力与温度、所述阀门组件的流量，以及所述水分离器3的水汽分离效率；
37.冷却装置，用于对所述空压机1和所述中冷却器2分别进行降温。
38.需要说明的是，阴极待测试设备包括：空压机1、中冷却器2、旁通阀51、进口阀52、出口阀53，以及水分离器3，测试的数据是空压机1、中冷却器2的温度和压力，旁通阀51、进口阀52和出口阀53的流量，以及水分离器3的分离效率。
39.可以理解的是，空压机1、中冷却器2、旁通阀51、进口阀52、出口阀53、水分离器3，以及其他设备均具有输入端和输出端。
40.参见图1，空压机1的输出端连接在中冷却器2的输入端，阀门组件包括旁通阀51、进口阀52和出口阀53，其中，所述旁通阀51和所述进口阀52并联且与所述中冷却器2输出端相连，所述进口阀52和所述出口阀53串联，所述旁通阀51的输出端和所述出口阀53的输出端均连接在水分离器3的输入端，通过该种设置，可实现对空压机1流量吹出气体的流量调节，水分离器3的输出端连接在涡轮增压器4的输入端，涡轮增压器4设置在空压机1上，用于增加空压机1的进气量。
41.参见图1，在水分离器3的输入端上还安装有喷淋器6，喷淋器6用于对中冷却器2向水分离器3输送的气体进行喷淋、雾化，以此使得进入水分离器3的气体中含有大量水汽，以使对水分离器3的测试能够顺利进行。
42.需要说明的是，传感器组件至少包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器和流量计；其中，空压机1的吸入口处设置有第一流量计，第一流量计用于测试空气的吸入量，空压机1的输出端口处设置有第一温度传感器和第一压力传感器，第一温度传感器和第一压力传感器分别用于检测空压机1压缩形成空气的温度和压力值，中冷却器2的输入端处设置有第二温度传感器和第二压力传感器，中冷却器2的输出端处设置有第三温度传感器和第三压力传感器，第二温度传感器和第二压力传感器用于测试输入中冷却器2中空气的温度和压力，第三温度传感器和第三压力传感器用于检测中冷却器2输出的空气的温度和压力，旁通阀51、进口阀52和出口阀53的输入端均设置有第四压力传感器，旁通阀51、进口阀52和出口阀53的输出端均设置有第五压力传感器，第四压力传感器和第五压力传感器分别用于检测输入和输出旁通阀51、进口阀52、出口阀53的压力，水分离器3的上设置有湿度传感器，用以检测水分离器3对气液分离的效果，相应的，在涡轮增压器4上设置有第二流量计，第二流量计用于检测经涡轮增压器4吹出的气体流量，通过对比第一流量计和第二流量计所测得数据，以得出空压机1的选型是否符合预定。
43.参见图1，在空压机1和中冷却器2工作时，通过冷却装置分别对空压机1和中冷却
器2进行降温，以保证空压机1和中冷却器2的正常工作，从而减少传感器组件测得数据的误差。冷却装置所用介质可为水流或冷冻油液。
44.阴极路整体气体流向：控制空压机1吸入空气，并从其输出端向中冷却器2输送，中冷却器2将气体进行降温，中冷却向水分离器3输送的气体分为两路，一路经过旁通阀51，另一路经过进口阀52、出口阀53，两路气体最终汇集为一路并向水分离器3输送，输送时，喷淋器6对气体进行喷淋、雾化，以增大气体的湿度，水分离器3对输送的水汽进行气液分离，并将气体向涡轮增压器4进行输送，涡轮增压器4利用该气体以增加空压机1的进气量，涡轮增压器4利用并完成检测该气体的流量后，将其排至大气中。
45.可以理解的是，通过上述气体流动路径，并结合传感器组件所测得的数据，能够有效实现对阴极路各个零部件的检测和选型，具备实用性。
46.在一种或多种实施方式中，还包括：
47.供气装置7，与所述中冷却器2的输入端相连，能够可选择的向所述中冷却器2进行供气；
48.蒸汽发生器8，用于对所述供气装置7输送的气体进行加湿；
49.气控阀组件，能够选择控制所述供气装置7与所述中冷却器2的连接，以及选择控制所述中冷却器2的输出端仅向外部排出气体。
50.参见图1，供气装置7可为气泵，供气装置7通过管系与中冷却器2的输入端相连，该管系上设置有气压调节阀，气压调节阀用于调节供气装置7向中冷却器2输送气体的气压，在该管系上还连接有蒸汽发生器8，蒸汽发生器8能够对管系内的气体进行加湿，保证中冷却器2单独检测时的工作环境。
51.参见图1，气控阀组件至少包括第一气控阀91、第二气控阀92、第三气控阀93和第四气控阀94，其中，第一气控阀91设置在供气装置7和中冷却器2之间，需要说明的是，中冷却器2具有多个输出端，其中，第二气控阀92设置在中冷却器2与大气相连的管系上，第三气控阀93设置在空压机1和中冷却器2之间，第四气控阀94设置在中冷却器2和阀门组件连接的管系上。
52.当需要单独对中冷却器2进行测试时，控制第三气控阀93和第四气控阀94关闭，控制第一气控阀91和第二气控阀92打开，之后，控制供气装置7对中冷却器2进行供气，中冷却器2的气体处理后，气体通过管系向外部排出，在此过程中，中冷却器2输入端上设置的第二温度传感器和第二压力传感器能够检测输入气体的温度和压力，中冷却器2的输出端上设置的第三温度传感器和第三压力传感器能够检测输出气体的温度和压力，通过对比输入和输出空气的温度和压力的数据，即可测得中冷却器2的相关参数，实现本技术对中冷却器2的独立测试，同时，通过该种设置，可快速定位是何种设备不符合预定选型，操作简单，具备实用性。
53.在一种或多种实施方式中，还包括消音器11，所述消音器11与所述涡轮增压器4的输出端相连，用于降低所述涡轮增压器4压缩气体所产生的声噪。
54.参见图1，消音器11的输入端连接涡轮增压器4的输出端，通过在涡轮增压器4的输出端上设置消音器11，可极大减小气体排放的声音，提高本技术的使用效果。
55.相应的，在消音器11的输入端和输出端上分别设置有第六压力传感器和第七压力传感器，第六压力传感器用于检测输入消音器11气体的压力值，第七压力传感器用于检测
消音器11向外输出气体的压力值，通过两侧压力值的比较，可确定消音器11的具体选型，操作便捷，实用性强。
56.在一种或多种实施方式中，还包括废水收集箱12，所述废水收集箱12用于收集所述中冷却器2和所述消音器11向外部输送的空气中所含有的液体。
57.参见图1，消音器11的输出端通过管系连接废水收集箱12，以使对阴极路整体进行测试时，气体中所含有的小水珠能够集结在废水收集箱12内，形成对废水的收集，有效提高本技术的使用效果。
58.参见图1，中冷却器2的其中一个输出端通过管系与废水收集箱12，使得对中冷却器2进行单独检测时所产生的废水，同样能够被收集在废水收集箱12内。
59.在一种或多种实施方式中，所述冷却装置包括：
60.第一油箱13，用于盛放冷却油液；
61.第一油泵14，用于将所述第一油箱13内的冷却油液向所述空压机1进行泵送并流回至第一油箱13内；
62.第二油箱15，用于盛放冷却油液；
63.第二油泵16，用于将所述第二油箱15内的冷却油液向所述中冷却器2进行泵送并流回至第二油箱15内。
64.参见图1，在对阴极路上整体设备进行检测时，需同时控制第一油泵14和第二油泵16进行工作，以实现对空压机1和中冷却器2进行降温，保证空压机1和中冷却器2的工作环境，减少传感器组件所测得数据的误差，提高燃料电池阴极路测试结果的准确性。
65.参见图1，在仅对中冷却器2进行检测时，控制第二油泵16工作，以使第二油箱15内的冷却油液能够对中冷却器2进行降温冷却。
66.在一种或多种实施方式中，所述第一油箱13和第二油箱15内安装有加热器。
67.可以理解的是，加热器是为了调节第一油箱13和第二油箱15内冷却油液的温度，以使冷却油液的温度能够满足使用需求。
68.在一种或多种实施方式中，所述空压机1的输入端安装有空气滤清器17。
69.参见图1，空气滤清器17用于对空压机1吸入的空气进行过滤，减少杂质被吸入阴极路各设备内的可能。
70.在一种或多种实施方式中，所述蒸汽发生器8和所述喷淋器6均连接同一水箱18设置。
71.以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种阴极测试系统，其特征在于，包括：空压机，其输出端用于连接中冷却器的输入端；阀门组件，用于连接所述中冷却器的输出端和水分离器的输入端，所述水分离器的输出端用于连接涡轮增压器的输入端，所述涡轮增压器用于对所述空压机进行涡轮增压，所述阀门组件至少包括旁通阀、进口阀和出口阀；喷淋器，其连接在所述水分离器的输入端，用于对所述阀门组件向所述水分离器输送的空气进行雾化喷淋；传感器组件，至少用于检测所述空压机和所述中冷却器的压力与温度、所述阀门组件的流量，以及所述水分离器的水汽分离效率；冷却装置，用于对所述空压机和所述中冷却器分别进行降温。2.根据权利要求1所述的一种阴极测试系统，其特征在于：还包括：供气装置，与所述中冷却器的输入端相连，能够可选择的向所述中冷却器进行供气；蒸汽发生器，用于对所述供气装置输送的气体进行加湿；气控阀组件，能够选择控制所述供气装置与所述中冷却器的连接，以及选择控制所述中冷却器的输出端仅向外部排出气体。3.根据权利要求1所述的一种阴极测试系统，其特征在于：还包括消音器，所述消音器与所述涡轮增压器的输出端相连，用于降低所述涡轮增压器压缩气体所产生的声噪。4.根据权利要求3所述的一种阴极测试系统，其特征在于：还包括废水收集箱，所述废水收集箱用于收集所述中冷却器和所述消音器向外部输送的空气中所含有的液体。5.根据权利要求1所述的一种阴极测试系统，其特征在于：所述冷却装置包括：第一油箱，用于盛放冷却油液；第一油泵，用于将所述第一油箱内的冷却油液向所述空压机进行泵送并流回至第一油箱内；第二油箱，用于盛放冷却油液；第二油泵，用于将所述第二油箱内的冷却油液向所述中冷却器进行泵送并流回至第二油箱内。6.根据权利要求5所述的一种阴极测试系统，其特征在于：所述第一油箱和第二油箱内安装有加热器。7.根据权利要求1所述的一种阴极测试系统，其特征在于：所述空压机的输入端安装有空气滤清器。8.根据权利要求2所述的一种阴极测试系统，其特征在于：所述蒸汽发生器和所述喷淋器均连接同一水箱设置。

技术总结
本实用新型公开了一种阴极测试系统包括：空压机，其输出端用于连接中冷却器的输入端；阀门组件，用于连接所述中冷却器的输出端和水分离器的输入端，所述水分离器的输出端用于连接涡轮增压器的输入端，所述涡轮增压器用于对所述空压机进行涡轮增压；喷淋器，用于对所述阀门组件向所述水分离器输送的空气进行雾化喷淋；传感器组件，至少用于检测所述空压机和所述中冷却器的压力与温度、所述阀门组件的流量，以及所述水分离器的水汽分离效率；冷却装置，用于对所述空压机和所述中冷却器分别进行降温；本实用新型可解决传统的燃料电池阴极路设备多为单个测试，不能对燃料电池的阴极整体进行测试，这无疑会增大测试的难度，不利于提高测试效率的问题。高测试效率的问题。高测试效率的问题。


技术研发人员：赵斌
受保护的技术使用者：苏州捷欧特精密机械有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/8/8