燃料电池气密性检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及检测领域，特别涉及一种燃料电池气密性检测系统。


背景技术：

2.燃料电池是一种将氢气和空气中的氧气在催化剂的作用下通过电化学反应产生电能的装置，对环境实现零污染、零排放，极具发展潜力和应用前景；燃料电池工作时，需要有氢气、空气、冷却液三种介质参与，氢气、空气、冷却液三种工作介质只能在对应的腔室中流动，不能出现燃料电池不允许的外漏和窜漏。
3.现有技术中通过气密性检测系统对燃料电池的气密性进行检测，但是在测试中，检测系统连接关系复杂，零部件较多；且泄压支路也较多，整个系统的安全性降低。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中检测系统连接关系复杂，泄压支路多的缺陷，提供一种燃料电池气密性检测系统。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.本实用新型提供一种燃料电池气密性检测系统，所述燃料电池包括入口和出口，包括：流体进入模块，所述流体进入模块包括压力设定装置；流体通路，所述流体通路连通所述流体进入模块和所述燃料电池的入口，所述流体通路上沿流体的流动方向依次设有第一节点、第一开关阀、第二节点、流量计、第三节点、第一压力传感器和第一支路；第二支路，所述第二支路连通所述第二节点和所述燃料电池的入口；窜漏检测支路，所述窜漏检测支路连通所述第一节点和所述燃料电池的入口，所述窜漏检测支路沿流体的流动方向上依次设有第二压力传感器和第三支路；泄压支路，所述泄压支路连通至所述第三节点；封堵器，所述封堵器封堵所述燃料电池的出口。
7.在本技术方案中，通过设置流体通路，第二支路，窜漏检测支路和泄压支路对燃料电池进行气密性检测，整个检测系统连接关系简单，减少流体通路上的连接处，使得系统自身泄漏概率低，减少因检测系统泄漏导致误检为燃料电池泄漏的可能性；且仅需要在第三节点处设置一个泄压支路，即可满足泄压需求，提高系统的安全性。
8.较佳地，所述燃料电池的内部设有氢腔、空腔和水腔，所述氢腔、所述空腔和所述水腔均设有入口和出口；所述第一支路包括并联的第一氢支路、第一空支路和第一水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接；所述第二支路包括并联的第二氢支路、第二空支路和第二水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接；所述第三支路包括并联的第三氢支路、第三空支路和第三水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接。
9.在本技术方案中，通过设置燃料电池的三个氢支路，三个空支路和三个水支路实现氢腔外漏测试，空腔外漏测试，水腔外漏测试，氢窜空泄漏测试，氢窜水泄漏测试以及空窜水泄漏测试的功能。
10.较佳地，所述封堵器分别封堵所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的出口。
11.在本技术方案中，封堵器将燃料电池的氢腔、空腔和水腔的出口分别封堵，实现三腔的气密性检测。
12.较佳地，所述压力设定装置的前端连接有空气过滤器。
13.在本技术方案中，空气过滤器的设置使得外部流体进入时能够处理其清洁度，减少杂质进入。
14.较佳地，所述空气过滤器和所述压力设定装置之间设有总开关电磁阀。
15.在本技术方案中，将总开关电磁阀设于空气过滤器和压力设定装置之间，保证在压力设定装置设定压力之前可以通过关闭总开关电磁阀阻断流体进入，当开始气密性检测时，打开总开关电磁阀通入流体。
16.较佳地，所述压力设定装置为比例电磁阀。
17.在本技术方案中，设置比例电磁阀简单易操作，且维护简单成本低，不易外漏，适合用于气密性检测。
18.较佳地，所述泄压支路的末端设有消音器。
19.在本技术方案中，泄压支路的末端设置消音器，使得在各个气密性检测完毕后，在排空气过程中减少噪音的产生。
20.较佳地，所述泄压支路上设有第二开关阀，所述第二开关阀设于所述消音器的前端。
21.在本技术方案中，第二开关阀设于消音器的前端，便于用于控制泄压支路空气的流通和阻断。
22.较佳地，所述第一氢支路、所述第一空支路和所述第一水支路上分别设有第一氢腔开关阀、第一空腔开关阀、第一水腔开关阀；所述第二氢支路、所述第二空支路和所述第二水支路上分别设有第二氢腔开关阀、第二空腔开关阀、第二水腔开关阀，所述第三氢支路、所述第三空支路和所述第三水支路上分别设有第三氢腔开关阀、第三空腔开关阀、第三水腔开关阀。
23.在本技术方案中，分别在三个氢支路，三个空支路和三个水支路设置开关阀，使得通过打开不同的开关阀，在不同阶段实现各个支路的打开或关闭，进一步实现氢腔外漏测试，空腔外漏测试，水腔外漏测试，氢窜空泄漏测试，氢窜水泄漏测试以及空窜水泄漏测试的功能。
24.较佳地，所述第一开关阀、所述第一氢腔开关阀、所述第一空腔开关阀、所述第一水腔开关阀、所述第二氢腔开关阀、所述第二空腔开关阀、所述第二水腔开关阀、所述第三氢腔开关阀、所述第三空腔开关阀、所述第三水腔开关阀为电磁阀。
25.在本技术方案中，电磁阀密封性好，易于打开和关闭，适合用于气密性检测中。
26.本实用新型的积极进步效果在于：通过设置流体通路，第二支路，窜漏检测支路和泄压支路对燃料电池进行气密性检测，整个检测系统连接关系简单，减少流体通路上的连接处，使得系统自身泄漏概率低，减少因检测系统泄漏导致误检为燃料电池检测的可能性；且仅需要在第三节点处设置一个泄压支路，即可满足泄压需求，提高系统的安全性。
附图说明
27.图1为本实用新型较佳实施例的检测系统中流体进入模块和燃料电池的结构示意图。
28.图2为本实用新型较佳实施例的检测系统流体通路和燃料电池的结构示意图。
29.图3为本实用新型较佳实施例的检测系统第二支路和燃料电池的结构示意图。
30.图4为本实用新型较佳实施例的检测系统窜漏检测支路和燃料电池的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.燃料电池 100
33.入口 200
34.出口 300
35.氢腔 400
36.空腔 500
37.水腔 600
38.流体进入模块 1
39.压力设定装置 11
40.空气过滤器 12
41.总开关电磁阀 13
42.流体通路 2
43.第一节点 21
44.第一开关阀 22
45.第二节点 23
46.流量计 24
47.第三节点 25
48.第一压力传感器 26
49.第一支路 27
50.第一氢支路 271
51.第一空支路 272
52.第一水支路 273
53.第一氢腔开关阀 274
54.第一空腔开关阀 275
55.第一水腔开关阀 276
56.第二支路 3
57.第二氢支路 31
58.第二空支路 32
59.第二水支路 33
60.第二氢腔开关阀 34
61.第二空腔开关阀 35
62.第二水腔开关阀 36
63.窜漏检测支路 4
64.第二压力传感器 41
65.第三支路 5
66.第三氢支路 51
67.第三空支路 52
68.第三水支路 53
69.第三氢腔开关阀 54
70.第三空腔开关阀 55
71.第三水腔开关阀 56
72.泄压支路 6
73.消音器 61
74.第二开关阀 62
75.封堵器 7
具体实施方式
76.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
77.如图1-4所示，本实用新型提供一种燃料电池气密性检测系统，燃料电池100包括入口200和出口300，包括：流体进入模块1，流体进入模块1包括压力设定装置11；流体通路2，流体通路2连通流体进入模块1和燃料电池100的入口200，流体通路2上沿流体的流动方向依次设有第一节点21、第一开关阀22、第二节点23、流量计24、第三节点25、第一压力传感器26和第一支路27；第二支路3，第二支路3连通第二节点23和燃料电池100的入口200；窜漏检测支路4，窜漏检测支路4连通第一节点21和燃料电池100的入口200，窜漏检测支路4沿流体的流动方向上还依次设有第二压力传感器41和第三支路5；泄压支路6，泄压支路6连通至第三节点25；封堵器7，封堵器7封堵燃料电池100的出口300。燃料电池100的内部设有氢腔400、空腔500和水腔600，氢腔400、空腔500和水腔600均设有入口200和出口300；第一支路27包括并联的第一氢支路271、第一空支路272和第一水支路273，分别与燃料电池100的氢腔400、空腔500和水腔600的入口200相连接；第二支路3包括并联的第二氢支路31、第二空支路32和第二水支路33，分别与燃料电池100的氢腔400、空腔500和水腔600的入口200相连接；第三支路5包括并联的第三氢支路51、第三空支路52和第三水支路53，分别与燃料电池100的氢腔400、空腔500和水腔600的入口200相连接。具体地，封堵器7分别封堵燃料电池100的氢腔400、空腔500和水腔600的出口300。封堵器7将燃料电池100的氢腔400、空腔500和水腔600的出口300分别封堵，实现三腔的气密性检测。
78.其中，通过设置流体通路2，第二支路3，窜漏检测支路4和泄压支路6对燃料电池100进行气密性检测，整个检测系统连接关系简单，减少流体通路2上的连接处，使得系统自身泄漏概率低，减少因检测系统泄漏导致误检为燃料电池100泄漏的可能性；且仅需要在第三节点25处设置一个泄压支路6，即可满足泄压需求，提高系统的安全性。其中，通过设置燃料电池100的三个氢支路，三个空支路和三个水支路实现氢腔400外漏测试，空腔500外漏测试，水腔600外漏测试，氢窜空泄漏测试，氢窜水泄漏测试以及空窜水泄漏测试的功能。
79.如图1-4所示，第一氢支路271、第一空支路272和第一水支路273上分别设有第一
氢腔开关阀274、第一空腔开关阀275、第一水腔开关阀276；第二氢支路31、第二空支路32和第二水支路33上分别设有第二氢腔开关阀34、第二空腔开关阀35、第二水腔开关阀36，第三氢支路51、第三空支路52和第三水支路53上分别设有第三氢腔开关阀54、第三空腔开关阀55、第三水腔开关阀56。
80.其中，分别在三个氢支路，三个空支路和三个水支路设置开关阀，使得通过打开不同的开关阀，在不同阶段实现各个支路的打开或关闭，进一步实现氢腔400外漏测试，空腔500外漏测试，水腔600外漏测试，氢窜空泄漏测试，氢窜水泄漏测试以及空窜水泄漏测试的功能。
81.如图1和图2所示，压力设定装置11的前端连接有空气过滤器12。空气过滤器12和压力设定装置11之间设有总开关电磁阀13。压力设定装置11为比例电磁阀。泄压支路6的末端设有消音器61。泄压支路6上设有第二开关阀62，第二开关阀62设于消音器61的前端。
82.其中，空气过滤器12的设置使得外部流体进入时能够处理其清洁度，减少杂质进入。其中，将总开关电磁阀13设于空气过滤器12和压力设定装置11之间，保证在压力设定装置11设定压力之前可以通过关闭总开关电磁阀13阻断流体进入，当开始气密性检测时，打开总开关电磁阀13通入流体。其中，设置比例电磁阀简单易操作，且维护简单成本低，不易外漏，适合用于气密性检测。其中，泄压支路6的末端设置消音器61，使得在各个气密性检测完毕后，在排空气过程中减少噪音的产生。其中，第二开关阀62设于消音器61的前端，便于用于控制泄压支路6空气的流通和阻断。
83.具体地，氢腔400外漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第一开关阀22、第一氢腔开关阀274、第二空腔开关阀35、第二水腔开关阀36，其它开关阀关闭，待第一压力传感器26测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第二开关阀62，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第一氢腔开关阀274、第二空腔开关阀35、第二水腔开关阀36。
84.空腔500外漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第一开关阀22、第一空腔开关阀275、第二氢腔开关阀34、第二水腔开关阀36，其它开关阀关闭，待第一压力传感器26测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第二开关阀62，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第一空腔开关阀275、第二氢腔开关阀34、第二水腔开关阀36。
85.水腔600外漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第一开关阀22、第一水腔开关阀276、第二氢腔开关阀34、第二空腔开关阀35，其它开关阀关闭，待第一压力传感器26测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第二开关阀62，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第一水腔开关阀276、第二氢腔开关阀34、第二空腔开关阀35。
86.氢窜空泄漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第二开关阀62、第二空腔开关阀35、第三氢腔开关阀54，其它开关阀关闭，待第二压力传感器41测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第一开关阀22，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第二空腔开关阀35、第三氢腔开关阀54。
87.氢窜水泄漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第二开关阀62、
第二水腔开关阀36、第三氢腔开关阀54，其它开关阀关闭，待第二压力传感器41测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第一开关阀22，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第二水腔开关阀36、第三氢腔开关阀54。
88.空窜水泄漏测试：比例电磁阀设置压力值，打开总开关电磁阀13、第二开关阀62、第二水腔600开关阀、第三空腔开关阀55，其它开关阀关闭，待第二压力传感器41测得压力稳定在与比例电磁阀设置的压力值一致时，读取流量计24数值即为泄漏值；关闭总开关电磁阀13，打开第一开关阀22，待气体排空后，关闭第一开关阀22、第二开关阀62、第二水腔开关阀36、第三空腔开关阀55。
89.具体地，第一开关阀22、第一氢腔开关阀274、第一空腔开关阀275、第一水腔开关阀276、第二氢腔开关阀34、第二空腔开关阀35、第二水腔开关阀36、第三氢腔开关阀54、第三空腔开关阀55、第三水腔开关阀56为电磁阀。电磁阀密封性好，易于打开和关闭，适合用于气密性检测中。

技术特征：
1.一种燃料电池气密性检测系统，所述燃料电池包括入口和出口，其特征在于，包括：流体进入模块，所述流体进入模块包括压力设定装置；流体通路，所述流体通路连通所述流体进入模块和所述燃料电池的入口，所述流体通路上沿流体的流动方向依次设有第一节点、第一开关阀、第二节点、流量计、第三节点、第一压力传感器和第一支路；第二支路，所述第二支路连通所述第二节点和所述燃料电池的入口；窜漏检测支路，所述窜漏检测支路连通所述第一节点和所述燃料电池的入口，所述窜漏检测支路沿流体的流动方向上依次设有第二压力传感器和第三支路；泄压支路，所述泄压支路连通至所述第三节点；封堵器，所述封堵器封堵所述燃料电池的出口。2.如权利要求1所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述燃料电池的内部设有氢腔、空腔和水腔，所述氢腔、所述空腔和所述水腔均设有入口和出口；所述第一支路包括并联的第一氢支路、第一空支路和第一水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接；所述第二支路包括并联的第二氢支路、第二空支路和第二水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接；所述第三支路包括并联的第三氢支路、第三空支路和第三水支路，分别与所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的入口相连接。3.如权利要求2所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述封堵器分别封堵所述燃料电池的氢腔、空腔和水腔的出口。4.如权利要求1所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述压力设定装置的前端连接有空气过滤器。5.如权利要求4所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述空气过滤器和所述压力设定装置之间设有总开关电磁阀。6.如权利要求4所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述压力设定装置为比例电磁阀。7.如权利要求1所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述泄压支路的末端设有消音器。8.如权利要求7所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述泄压支路上设有第二开关阀，所述第二开关阀设于所述消音器的前端。9.如权利要求2所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述第一氢支路、所述第一空支路和所述第一水支路上分别设有第一氢腔开关阀、第一空腔开关阀、第一水腔开关阀；所述第二氢支路、所述第二空支路和所述第二水支路上分别设有第二氢腔开关阀、第二空腔开关阀、第二水腔开关阀，所述第三氢支路、所述第三空支路和所述第三水支路上分别设有第三氢腔开关阀、第三空腔开关阀、第三水腔开关阀。10.如权利要求9所述的燃料电池气密性检测系统，其特征在于，所述第一开关阀、所述第一氢腔开关阀、所述第一空腔开关阀、所述第一水腔开关阀、所述第二氢腔开关阀、所述第二空腔开关阀、所述第二水腔开关阀、所述第三氢腔开关阀、所述第三空腔开关阀、所述第三水腔开关阀为电磁阀。

技术总结
本实用新型提供一种燃料电池气密性检测系统，燃料电池包括入口和出口，包括流体进入模块，流体进入模块包括压力设定装置；流体通路，流体通路连通流体进入模块和燃料电池入口，流体通路沿流体流动方向依次设有第一节点、第一开关阀、第二节点、流量计、第三节点、第一压力传感器和第一支路；第二支路，第二支路连通第二节点和燃料电池入口；窜漏检测支路，窜漏检测支路连通第一节点和燃料电池入口，窜漏检测支路沿流体流动方向依次设有第二压力传感器和第三支路；泄压支路，泄压支路连通至第三节点；封堵器，封堵器封堵燃料电池出口。检测系统连接关系简单，减少误检成燃料电池泄漏的可能性；仅设一个泄压支路即可满足泄压需求，提高安全性。提高安全性。提高安全性。


技术研发人员：吴文清 杨敏 陈新 陈伟 詹吟桥 陈福平
受保护的技术使用者：上海电气集团股份有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/9/16