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测试系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及燃料电池系统的测试技术领域,特别涉及一种测试系统。

相关背景技术

[0002] 相关技术中,质子交换膜氢燃料电池系统(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)利用氢气和氧气反应产生产生电,其产物是水,由于反应物和产物都是清洁无污染物质,PEMFC系统在车用领域和分布式发电领域开始逐步应用。
[0003] PEMFC系统的热管理系统中一个重要的水路动力部件就是水泵,而进行选型时需要知道整个循环回路上各个部件的流量与压差曲线关系,因此需要搭建测试系统对各个部件进行测量,由于不同的热管理零部件的流量和流阻及接口管径不一样,相关技术中一般是一个测试系统对应一到两个部件,导致需要搭建多个测试系统,或者测量完一两个部件后,将测试系统拆卸进行重新搭建以测量其他部件,步骤非常繁琐,效率很低。

具体实施方式

[0031] 下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
[0032] 在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的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申请的限制。
[0033] 在本申请的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0034] 本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
[0035] 本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0036] 参照图1,本申请实施例提供了一种测试系统,包括:
[0037] 主路,主路包括水泵120、主路流量计150、第一主路阀件110、第二主路阀件111和过滤器130,过滤器130的输出端与水泵120的输入端连接,水泵120的输出端通过主路流量计150与第一主路阀件110的输入端连接,第一主路阀件110的输出端与第二主路阀件111的输入端连接;
[0038] 加热支路,加热支路设有加热器220、加热支路流量计230、加热支路阀件210,加热支路阀件210的输入端连接于第一主路阀件110与第二主路阀件111之间,加热支路阀件210的输出端通过加热支路流量计230与加热器220的输入端连接,加热器220的输出端与第二主路阀件111的输出端连接;
[0039] 多个测试支路,每个测试支路均设有支路阀件、待测部件与测试传感器,测试传感器用于检测待测部件的流量以及压力,第二主路阀件111的输出端分别与每个测试支路的输入端连接,过滤器130的输入端分别与每个测试支路的输出端连接。
[0040] 根据本申请实施例的测试系统,至少具有如下有益效果:本申请实施例的测试系统在进行测试时,由于PEMFC系统通常运行在60至80℃,因此先使加热支路阀件210导通,通过加热器220将冷却液加热至60至80℃,在不需要加热器220时,使加热支路阀件210截止。水泵120输出端的冷却液依次经过主路流量计150、第一主路阀件110,然后经过第二主路阀件111后进入各个测试支路,经过各个测试支路的冷却液进入过滤器130的输入端。由于每个测试支路均设有支路阀件与待测部件,因此,可以通过控制支路阀件,以实现对每个测试支路分别进行测试,例如,在对多个测试支路中的一个测试支路的待测部件进行测试时,使该测试支路的支路阀件导通,使其余测试支路的支路阀件截止,如此,能够逐一对每个测试支路分别进行测试,从而实现仅通过一个测试系统,就能够对PEMFC系统的热管理系统中的多个部件进行测试,无需重新搭建测试系统,能够提高测试效率。
[0041] 值得注意的是,测试传感器包括流量计以及压力传感器910,流量计用于检测待测部件的流量,压力传感器910用于检测待测部件的压力。第一主路阀件110、第二主路阀件111均为球阀。
[0042] 可以理解的是,在一实施例中,多个测试支路包括第一测试支路,第一测试支路设有散热器340、换热器330、第一支路流量计320和第一支路阀件310,第一支路阀件310的输入端作为第一测试支路的输入端,第一支路阀件310的输出端通过第一支路流量计320与换热器330的输入端连接,换热器330的输出端与散热器340的输入端连接,散热器340的输出端作为第一测试支路的输出端。值得注意的是,在第一测试支路中散热器340与换热器330为待测部件。在散热器340的输入端、输出端均设有压力传感器910,换热器330的输入端、输出端均设有压力传感器910。由于散热器340与换热器330的需求流量、流阻及管径较为相近,因此本申请实施例将散热器340和换热器330设于第一测试支路。
[0043] 示例性的,在对散热器340与换热器330进行测试时,使第一支路阀件310导通,同时使其余测试支路的支路阀件截止,此时冷却液从第二主路阀件111的输出端流至第一支路阀件310,然后依次经过第一支路流量计320、换热器330、散热器340,然后流入过滤器130的输入端,在此过程中,各压力传感器910能够监测换热器330与散热器340的输入端、输出端的压力,同时第一支路流量计320监测第一测试支路的流量,从而能够得到换热器330的流量与压差曲线关系,以及得到散热器340的流量与压差曲线关系。
[0044] 可以理解的是,多个测试支路包括第二测试支路,第二测试支路设有中冷器430、第二支路流量计420和第二支路阀件410,第二支路阀件410的输入端作为第二测试支路的输入端,第二支路阀件410的输出端通过第二支路流量计420与中冷器430的输入端连接,中冷器430的输出端作为第二测试支路的输出端。值得注意的是,在第二测试支路中,中冷器430为待测部件,测试传感器包括压力传感器910与第二支路流量计420,在中冷器430的输入端以及输出端均设有压力传感器910。
[0045] 示例性的,在对中冷器430进行测试时,使第二支路阀件410导通,同时使余测试支路的支路阀件截止,此时冷却液从第二主路阀件111的输出端流至第二支路阀件410,然后依次流经第二支路流量计420与中冷器430,后流入过滤器130的输入端,在此过程中,各压力传感器910能够监测中冷器430的输入端、输出端的压力,同时第二支路流量计420监测第二测试支路的流量,从而能够得到中冷器430的流量与压差曲线关系。
[0046] 可以理解的是,多个测试支路包括第三测试支路,第三测试支路设有去离子器530、第三支路流量计520和第三支路阀件510,第三支路阀件510的输入端作为第三测试支路的输入端,第三支路阀件510的输出端通过第三支路流量计520与去离子器530的输入端连接,去离子器530的输出端作为第三测试支路的输出端。值得注意的是,在第三测试支路中,去离子器530为待测部件,测试传感器包括压力传感器910与第三支路流量计520,在去离子器530的输入端以及输出端均设有压力传感器910。
[0047] 示例性的,在对去离子器530进行测试时,使第三支路阀件510导通,同时使余测试支路的支路阀件截止,此时冷却液从第二主路阀件111的输出端流至第三支路阀件510,然后依次流经第三支路流量计520与去离子器530,后流入过滤器130的输入端,在此过程中,各压力传感器910能够监测去离子器530的输入端、输出端的压力,同时第三支路流量计520监测第三测试支路的流量,从而能够得到去离子器530的流量与压差曲线关系。
[0048] 可以理解的是,多个测试支路包括第四测试支路,第四测试支路设有空压机640、空压机640控制器630、第四支路流量计620和第四支路阀件610,第四支路阀件610的输入端作为第四测试支路的输入端,第四支路阀件610的输出端通过第四支路流量计620与空压机640控制器630的输入端连接,空压机640控制器630的输出端与空压机640的输入端连接,空压机640的输出端作为第四测试支路的输出端。值得注意的是,在第四测试支路中空压机
640与空压机640控制器630为待测部件。测试传感器包括第四支路流量计620和压力传感器
910,在空压机640的输入端、输出端均设有压力传感器910,空压机640控制器630的输入端、输出端均设有压力传感器910。由于空压机640与空压机640控制器630的需求流量、流阻及管径较为相近,因此本申请实施例将空压机640和空压机640控制器630设于第四测试支路。
[0049] 示例性的,在对空压机640与空压机640控制器630进行测试时,使第四支路阀件610导通,同时使其余测试支路的支路阀件截止,此时冷却液从第二主路阀件111的输出端流至第四支路阀件610,然后依次经过第四支路流量计620、空压机640控制器630、空压机
640,然后流入过滤器130的输入端,在此过程中,各压力传感器910能够监测空压机640与空压机640控制器630的输入端、输出端的压力,同时第四支路流量计620监测第四测试支路的流量,从而能够得到空压机640的流量与压差曲线关系,以及得到空压机640控制器630的流量与压差曲线关系。
[0050] 可以理解的是,多个测试支路包括第五测试支路,第五测试支路设有升压模块740、降压模块730、第五支路流量计720和第五支路阀件710,第五支路阀件710的输入端作为第五测试支路的输入端,第五支路阀件710的输出端通过第五支路流量计720与降压模块
730的输入端连接,降压模块730的输出端与升压模块740的输入端连接,升压模块740的输出端作为第五测试支路的输出端。值得注意的是,在第四测试支路中升压模块740与降压模块730为待测部件。测试传感器包括第五支路流量计720和压力传感器910,在升压模块740的输入端、输出端均设有压力传感器910,降压模块730的输入端、输出端均设有压力传感器
910。由于升压模块740与降压模块730的需求流量、流阻及管径较为相近,因此本申请实施例将升压模块740和降压模块730设于第五测试支路。
[0051] 示例性的,在对升压模块740与降压模块730进行测试时,使第五支路阀件710导通,同时使其余测试支路的支路阀件截止,此时冷却液从第二主路阀件111的输出端流至第五支路阀件710,然后依次经过第五支路流量计720、降压模块730、升压模块740,然后流入过滤器130的输入端,在此过程中,各压力传感器910能够监测升压模块740与降压模块730的输入端、输出端的压力,同时第五支路流量计720监测第四测试支路的流量,从而能够得到升压模块740的流量与压差曲线关系,以及得到降压模块730的流量与压差曲线关系。
[0052] 可以理解的是,本申请实施例的测试系统还包括旁通支路,旁通支路设有旁通支路阀件810,旁通支路阀件810的输入端与第二主路阀件111的输出端连接,旁通支路阀件810的输出端与过滤器130的输入端连接。
[0053] 可以理解的是,主路还包括第三主路阀件112,第三主路阀件112设于过滤器130的输出端与水泵120的输入端之间。
[0054] 值得注意的是,第三主路阀件112、第一支路阀件310、第二支路阀件410、第三支路阀件510、第四支路阀件610、第五支路阀件710、旁通支路阀件810均为球阀。
[0055] 可以理解的是,主路还包括膨胀水箱140,膨胀水箱140输入端连接于第三主路阀件112的输入端与过滤器130的输出端之间,膨胀水箱140的输出端连接于第三主路阀件112的输出端与水泵120的输入端之间。
[0056] 可以理解的是,主路、加热支路均设有压力传感器910。具体的,过滤器130的输入端、输出端均设有压力传感器910,水泵120的输入端、输出端均设有压力传感器910,加热器220的输入端、输出端均设有压力传感器910。值得注意的是,水泵120的输出端与主路流量计150之间还设有温度传感器920。
[0057] 示例性的,在对过滤器130进行测试时,先使加热支路阀件210导通,同时使第二主路阀件111截止,通过加热器220将冷却液加热至60至80℃,在不需要加热器220时,使加热支路阀件210截止,并使第二主路阀件111导通。使第一支路阀件310、第二支路阀件410、第三支路阀件510、第四支路阀件610、第五支路阀件710截止,使旁通支路阀件810导通,使第一主路阀件110、第二主路阀件111、第三主路阀件112导通,冷却液从水泵120的输出端依次流经主路流量计150、第一主路阀件110,然后经过第二主路阀件111后进入旁通支路,然后进入过滤器130的输入端,再流经第三主路阀件112进入水泵120的输入端。在此过程中,各压力传感器910能够监测过滤器130的输入端、输出端的压力,同时主路流量计150监测主路的流量,在测试过程中,通过调整水泵120转速和第一主路阀件110调节流经过滤器130的流量,从而得到不同流量对应的监测数据,从而能够得到过滤器130的流量与压差曲线关系。
[0058] 示例性的,在对水泵120进行测试时,使第一支路阀件310、第二支路阀件410、第三支路阀件510、第四支路阀件610、第五支路阀件710截止,使旁通支路阀件810保持导通,使第一主路阀件110、第三主路阀件112保持导通,然后先使第二主路阀件111截止,使加热支路阀件210导通,启动水泵120,然后启动加热器220进行加热,当冷却液接近预设温度,使第二主路阀件111的开度为一半,当冷却液达到预设温度,则使第二主路阀件111的开度为完全导通,同时使热支路阀件截止,然后使水泵120运行于预设转速,通过调整第一主路阀件110的开度、旁通支路阀件810的开度,分别测试水泵120在预设转速下不同流量对应的水泵
120的输入端、输出端的压力差曲线。通过调整预设转速,可以获取多组测试数据。
[0059] 值得注意的是,预设温度可以为60至80度,例如,可以是60度,65度,或者80度。
[0060] 值得注意的是,膨胀水箱140用于主路的加液与排气,在通过膨胀水箱140进行排气时,使第三主路阀件112关闭,使得主路中的冷却液流经过滤器130后,都能流至膨胀水箱140进行排气,能够提高排气效率。
[0061] 值得注意的是,在通过膨胀水箱140添加冷却液时,阀件都是导通,直至膨胀水箱140中的冷却液液面不再下降时,控制水泵120开启;水泵120开启1分钟后,关闭第三主路阀件112,让过滤器130输出端的冷却液只从流经膨胀水箱140,将主路中的气体带到膨胀水箱
140上方内部空间,气体通过膨胀水箱140排气口排出至外部,排气后的冷却液经过膨胀水箱140的输出端又回流至主路中。在对测试支路进行排气时,可以先使多个测试支路中的一个测试支路的支路阀件导通,其余测试支路的支路阀件,如此,分别对每个测试支路进行排气。
[0062] 值得注意的是,由于PEMFC系统通常运行在60至80℃,具体的,先使加热支路阀件210导通,同时使第二主路阀件111截止,通过加热器220将冷却液加热至60至80℃,在不需要加热器220时,使加热支路阀件210截止,并使第二主路阀件111导通。水泵120输出端的冷却液依次经过主路流量计150、第一主路阀件110,然后经过第二主路阀件111后进入各个测试支路,经过各个测试支路的冷却液进入过滤器130的输入端。由于每个测试支路均设有支路阀件与待测部件,因此,可以通过控制支路阀件,以实现对每个测试支路分别进行测试,例如,在对多个测试支路中的一个测试支路的待测部件进行测试时,使该测试支路的支路阀件导通,使其余测试支路的支路阀件截止,如此,能够逐一对每个测试支路分别进行测试,从而实现仅通过一个测试系统,就能够对PEMFC系统的热管理系统中的多个部件进行测试,无需重新搭建测试系统,能够提高测试效率。需要说明的是,在测试过程中,可以通过调节水泵120的转速,或调节第一主路阀件110的开度,或调节测试支路的支路阀件的开度,从而获取不同流量对应的数据。
[0063] 值得注意的是,在对加热器220进行测试时,使第一支路阀件310、第二支路阀件410、第三支路阀件510、第四支路阀件610、第五支路阀件710截止,使旁通支路阀件810保持导通,并使第二主路阀件111截止,使加热支路阀件210导通,开启水泵120,开启加热器220,当冷却液加热至预设温度,则关闭加热器220,通过调整水泵120转速,以及调整第一主路阀件110、加热支路阀件210的开度,从而调节经过加热器220的流量,通过压力传感器910,检测在预设温度下,加热器220的输入端与输出端的流阻曲线。
[0064] 上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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