氢燃料电池排气低压模拟测试系统及其排水模块和排水方法与流程

本发明涉及氢燃料电池尾气排放环境测试领域，特别涉及一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统及其排水模块和排水方法。

背景技术：

1、以平原地区为运行条件设计开发的氢燃料电池，在高海拔低压地区低气压环境运行时则会出现性能下降问题，具体表现为动力性、经济性、起动性、热平衡、可靠性、耐久性、排放性等性能指标下降，而且海拔高度越高下降的幅度就会越显著，进而造成动力装备的低压机动能力和作业能力显著降低。高原环境模拟测试是对氢燃料电池高原环境适应能力、发现设计缺陷的重要手段。氢燃料电池尾气排放同时还有液态水产生，但现有的高原环境模拟测试系统无法稳定排水。

2、现有专利中将液态水直接进入压力缓冲罐中，再通过抽气风机排出，该系统中液态水会聚集在压力缓冲罐中，占用压力缓冲罐的空间，造成压力缓冲罐的容积效应减弱，压力稳定性降低。另外，当液态水进入抽气风机时，液态水会对抽气风机造成损伤，造成压力波动，抽气风机长时间受到液态水的冲击会造成抽气风机性能下降甚至损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统及其排水模块和排水方法，使得该系统可稳定排水，且使用性能持久稳定。

2、为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统，包括：具有压力缓冲罐的排气模块、与所述排气模块相连的排水模块；所述压力缓冲罐用于与氢燃料电池尾气排放口相连通；

3、所述排水模块具有与所述压力缓冲罐通过管道顺次相连的第一开关阀、储水罐、排水阀；所述排水模块还具有检测所述储水罐中液位的液位计，以及用于将所述储水罐与外界导通或关闭的第二开关阀。

4、本发明实施方式相对于现有技术而言，将氢燃料电池产生的液态水排入压力缓冲罐中，开启第一开关阀让压力缓冲罐中的液态水排入储水罐中，使用液位计检测储水罐内的液位，当液位到达预设液位时，可关闭第一开关阀，开启第二开关阀让外界与储液罐相通，改变储液罐内的压力，同时开启排水阀，让储液罐内的液态水可排出；当液位小于预设液位时，可关闭第二开关阀和排水阀，开启第一开关阀，继续接压力缓冲罐内的液态水。从而实现该系统在模拟低压环境的情况下可将氢燃料电池产生的水稳定排放出去，也不会影响排气模块，让该系统使用性能稳定持久。

5、在一实施例中，所述氢燃料电池排气低压模拟测试控制系统还包括：控制模块，所述控制模块与所述第一开关阀、排水阀、第二开关阀电连接；

6、当所述液位计检测所述储水罐内的液位到达预设液位时，所述控制模块控制所述第一开关阀关闭之后，控制所述排水阀和所述第二开关阀开启；当所述液位计检测所述储水罐内的液位低于预设液位时，控制所述排水阀和所述第二开关阀关闭之后，控制所述第一开关阀开启。

7、在一实施例中，所述排水模块还具有：与所述排水阀相连的水泵；所述水泵与所述控制模块电连接；所述控制模块用于在控制所述排水阀开启后控制所述水泵开启。

8、在一实施例中，所述储水罐的水泵和所述排水阀位于所述储水罐的下游。

9、在一实施例中，所述第二开关阀与所述储水罐的连接管道高于所述储水罐的最高液位。

10、在一实施例中，所述第一开关阀具有两个，且并联在所述压力缓冲罐和所述储水罐之间。

11、在一实施例中，所述储水罐连接在所述压力缓冲罐的下游。

12、在一实施例中，所述排气模块具有通过管道与所述压力缓冲罐相连的比例阀和抽气风机；所述排气模块还具有用于检测所述压力缓冲罐内压力的压力计；

13、所述氢燃料电池排气低压模拟测试制系统还包括：控制模块，所述控制模块与所述压力计、所述抽气风机、所述比例阀电连接；

14、当所述压力计检测到所述压力缓冲罐中的压力大于预设压力时，所述控制模块控制所述比例阀减小开度；当所述压力计检测到所述压力缓冲罐中的压力小于预设压力时，所述控制模块控制所述比例阀增大开度；所述预设压力小于氢燃料电池尾气排放口的压力。

15、本发明的实施方式还提供了一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统的排水方法，用于上述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，所述排水方法包括：

16、获取所述液位计检测到的储水罐中的液位；

17、判断检测到的液位是否到达预设液位；

18、若到达，关闭所述第一开关阀，开启所述排水阀和所述第二开关阀，让所述储水罐与外界相通；

19、若未到达，关闭所述排水阀和所述第二开关阀之后，开启所述第一开关阀。

20、本发明的实施方式还提供了一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统的排水模块，氢燃料电池排气低压模拟测试系统包括具有压力缓冲罐的排气模块，所述压力缓冲罐用于与氢燃料电池尾气排放口相连通；

21、所述排水模块具有与所述压力缓冲罐通过管道顺次相连的第一开关阀、储水罐、排水阀；所述排水模块还具有检测所述储水罐中液位的液位计，以及用于将所述储水罐与外界导通或关闭的第二开关阀。

技术特征：

1.一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，包括：具有压力缓冲罐的排气模块、与所述排气模块相连的排水模块；所述压力缓冲罐用于与氢燃料电池尾气排放口相连通；

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述氢燃料电池排气低压模拟测试控制系统还包括：控制模块，所述控制模块与所述第一开关阀、排水阀、第二开关阀电连接；

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述排水模块还具有：与所述排水阀相连的水泵；所述水泵与所述控制模块电连接；所述控制模块用于在控制所述排水阀开启后控制所述水泵开启。

4.根据权利要求3所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述储水罐的水泵和所述排水阀位于所述储水罐的下游。

5.根据权利要求3所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述第二开关阀与所述储水罐的连接管道高于所述储水罐的最高液位。

6.根据权利要求1所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述第一开关阀具有两个，且并联在所述压力缓冲罐和所述储水罐之间。

7.根据权利要求1所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述储水罐连接在所述压力缓冲罐的下游。

8.根据权利要求1所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，其特征在于，所述排气模块具有通过管道与所述压力缓冲罐相连的比例阀和抽气风机；所述排气模块还具有用于检测所述压力缓冲罐内压力的压力计；

9.一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统的排水方法，其特征在于，用于权利要求1-8中任意一项所述的氢燃料电池排气低压模拟测试系统，所述排水方法包括：

10.一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统的排水模块，其特征在于，氢燃料电池排气低压模拟测试系统包括具有压力缓冲罐的排气模块，所述压力缓冲罐用于与氢燃料电池尾气排放口相连通；

技术总结本发明公开了一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统及其排水模块和排水方法。本发明中，一种氢燃料电池排气低压模拟测试系统包括：具有压力缓冲罐的排气模块、与排气模块相连的排水模块；压力缓冲罐用于与氢燃料电池尾气排放口相连通；排水模块具有与压力缓冲罐通过管道顺次相连的第一开关阀、储水罐、排水阀；排水模块还具有检测储水罐中液位的液位计，以及用于将储水罐与外界导通或关闭的第二开关阀。技术研发人员：张基林,刘强受保护的技术使用者：苏州群卓机电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2