一种燃料电池增湿器测试系统的制作方法

1.本发明属于燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池增湿器测试系统。


背景技术：

2.燃料电池电堆在反应过程中，质子交换膜需维持一定的湿度以保证较高的反应效率，因此要求反应介质需携带一定量的水蒸气进入电堆，增湿器便实现了这一功能。
3.传统的试验设备和方法由于操作时间长，需观测的仪器多，人工读取测试数据和进行数据分析、计算，在一定程度上影响了试验的质量和精度。因此有必要设计一种能够克服此种问题的燃料电池增湿器测试系统。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种燃料电池增湿器测试系统，有效的解决了上述背景技术中测试精度低、测试质量差的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃料电池增湿器测试系统，包括测试台，所述测试台上方固定有第一空气源，所述第一空气源后方固定有第二空气源，所述第一空气源右侧通过管道连接有加湿器，所述加湿器固定于所述测试台上表面，所述加湿器右侧通过管道连接有湿气加热器，所述湿气加热器右侧设有燃料电池增湿器，所述湿气加热器与所述燃料电池增湿器左部的湿气入口通过管道连接，所述燃料电池增湿器右侧设有湿气换热器，所述湿气换热器左部通过管道与所述燃料电池增湿器右部的湿气出口连接，所述湿气换热器右侧通过管道连接有湿气汽水分离器，所述湿气汽水分离器右侧通过管道连接有湿气背压控制器，所述第二空气源右侧通过管道连接有干气加热器，所述干气加热器右部通过管道与所述燃料电池增湿器左部的干气入口连接，所述燃料电池增湿器右侧还设有干气换热器，所述干气换热器左部通过管道与所述燃料电池增湿器右部的干气出口连接，所述干气换热器右侧通过管道连接有干气汽水分离器，所述干气汽水分离器右侧通过管道连接有干气背压控制器。
6.优选的，所述第一空气源与所述加湿器之间管道靠近所述第一空气源的位置设有湿气电磁阀，所述湿气电磁阀右侧设有湿气流量控制器，所述湿气加热器与所述湿气入口之间管道靠近所述湿气加热器的位置设有伴热器，所述伴热器缠绕在此段管道上。
7.优选的，所述第一空气源与所述湿气电磁阀之间管道设有第一湿气温度传感器，所述第一湿气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第一湿气温度传感器右侧设有第一湿气压力传感器，所述第一湿气压力传感器一端插入此段管道。
8.优选的，所述伴热器右侧设有第二湿气温度传感器，所述第二湿气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第二湿气温度传感器右侧设有第二湿气压力传感器，所述第二湿气压力传感器一端插入到此段管道内部，所述第二湿气压力传感器右侧设有第一湿气湿度传感器，所述第一湿气湿度传感器一端插入到此段管道内部。
9.优选的，所述湿气出口与所述湿气换热器之间靠近所述湿气出口的位置设有第三
湿气温度传感器，所述第三湿气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第三湿气温度传感器右侧设有第三湿气压力传感器，所述第三湿气压力传感器一端插入到此段管道内部，所述第三湿气压力传感器右侧设有第二湿气湿度传感器，所述第二湿气湿度传感器一端插入到此段管道内部。
10.优选的，所述第二空气源与所述干气加热器之间管道靠近所述第二空气源的位置设有干气电磁阀，所述干气电磁阀右侧设有干气流量控制器。
11.优选的，所述干气电磁阀与所述第二空气源之间设有第一干气温度传感器，所述第一干气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第一干气温度传感器右侧设有第一干气压力传感器，所述第一干气压力传感器一端插入到此段管道内部，所述干气加热器与所述干气入口之间管道靠近所述干气加热器的位置设有第二干气温度传感器，所述第二干气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第二干气温度传感器右侧设有第二干气压力传感器，所述第二干气压力传感器一端插入到此段管道内部。
12.优选的，所述干气出口与所述干气换热器之间管道靠近所述干气出口的位置设有第三干气温度传感器，所述第三干气温度传感器一端插入到此段管道内部，所述第三干气温度传感器右侧设有第三干气压力传感器，所述第三干气压力传感器一端插入到此段管道内部，所述第三干气压力传感器右侧设有干气湿度传感器，所述干气湿度传感器一端插入到此段管道内部。
13.优选的，燃料电池增湿器测试系统还包括电气控制模块，所述电气控制模块由燃料电池增湿器上位机、交换机、串口服务器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、执行机构组成；所述串口服务器与所述燃料电池增湿器上位机电连接，所述燃料电池增湿器上位机与所述交换机电连接，所述交换机与所述plc的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块电连接；所述上位机通过tcp/ip和modbus-485方式进行数据的采集和发送；温度、压力传感器通过plc的模拟量输入模块采集；电磁阀、继电器的闭合状态通过所述plc的数字量输入模块采集；所述数字量输出模块用于接收来自所述上位机通过所述plc下发的指令，从而控制电磁阀和继电器。
14.优选的，燃料电池增湿器测试系统还包括软件控制模块，所述软件控制模块由数据采集模块、报警处理模块、报警管理模块、系统管理模块、波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、加热加湿控制模块、数据存储模块、数据管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块组成；所述数据采集模块与所述用户管理模块、数据管理模块、数据存储模块信号连接，所述报警处理模块与所述数据采集模块、报警管理模块信号连接，所述波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块、加热加湿控制模块与所述系统管理模块信号连接；所述数据采集模块主要负责进行通讯，同时将通讯过程中获取的数据进行上传供数据存储、显示界面以及其它子模块调用；报警处理模块通过将数据采集模块采集的数据与系统管理模块中的报警参数设定值进行比较，然后与报警管理模块中用户设定的报警变量和报警等级进行匹配，从而执行相应的故障等级动作；
干气加热器；306-第二干气温度传感器；307-第二干气压力传感器；308-第三干气温度传感器；309-第三干气压力传感器；310-干气湿度传感器；311-干气换热器；312-干气汽水分离器；313-干气背压控制器；401-干气入口；402-湿气入口；403-干气出口；404-湿气出口。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例一，由图1、图4-6给出，包括测试台1，所述测试台1用于固定整个设备，所述测试台1上方固定有第一空气源2，所述第一空气源2为湿气入口路提供空气，所述第一空气源2后方固定有第二空气源3，所述第二空气源3为干气路入口提供空气，所述第一空气源2右侧通过管道连接有加湿器205，所述加湿器205固定于所述测试台1上表面，所述加湿器205用于加湿此段管道的空气，所述加湿器205右侧通过管道连接有湿气加热器206，所述湿气加热器206用于加热从所述加湿器205流出的湿气，所述湿气加热器206右侧设有燃料电池增湿器4，所述湿气加热器206与所述燃料电池增湿器4左部的湿气入口402通过管道连接，所述燃料电池增湿器4右侧设有湿气换热器214，所述湿气换热器214左部通过管道与所述燃料电池增湿器4右部的湿气出口404连接，所述湿气换热器214用于给从所述湿气出口404吹出的湿气降温，所述湿气换热器214右侧通过管道连接有湿气汽水分离器215，所述湿气汽水分离器215将冷却完成的湿气进行分离，从而使得汽水分离，所述湿气汽水分离器215右侧通过管道连接有湿气背压控制器216，所述湿气背压控制器216用于控制此段管道的流量，所述第二空气源3右侧通过管道连接有干气加热器305，所述干气加热器305用于控制此段管道干气的温度，所述干气加热器305右部通过管道与所述燃料电池增湿器4左部的干气入口401连接，所述燃料电池增湿器4右侧还设有干气换热器311，所述干气换热器311左部通过管道与所述燃料电池增湿器4右部的干气出口403连接，所述干气换热器311用于给从所述干气出口403吹出的湿气降温，所述干气换热器311右侧通过管道连接有干气汽水分离器312，所述干气汽水分离器312用于将所述干气换热器311冷却完成的湿气进行分离，从而使得汽水分离，所述干气汽水分离器312右侧通过管道连接有干气背压控制器313，所述干气背压控制器313用于控制此段管道的流量。
21.实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图4-6给出，所述第一空气源2与所述加湿器205之间管道靠近所述第一空气源2的位置设有湿气电磁阀203，所述湿气电磁阀203用于控制湿气入口路管道空气的流通，所述湿气电磁阀203右侧设有湿气流量控制器204，所述湿气流量控制器204用于控制湿气入口路管道空气的流量，所述湿气加热器206与所述湿气入口402之间管道靠近所述湿气加热器206的位置设有伴热器207，所述伴热器207缠绕在此段管道上，所述伴热器207用于保持此段管道内湿气的温度，所述第一空气源2与所述湿气电磁阀203之间管道设有第一湿气温度传感器201，所述第一湿气温度传感器201一端插入到此段管道内部，所述第一湿气温度传感器201用于监测从所述第一空气源2流入的空气的温度，所述第一湿气温度传感器201右侧设有第一湿气压力传感器202，所述第一湿气压力传感器202一端插入此段管道，所述第一湿气压力传感器202用于监测从所述第一空气源2
流入的空气的压力，所述伴热器207右侧设有第二湿气温度传感器208，所述第二湿气温度传感器208一端插入到此段管道内部，所述第二湿气温度传感器208用于监测从所述加湿器205流出的湿气的温度，所述第二湿气温度传感器208右侧设有第二湿气压力传感器209，所述第二湿气压力传感器209一端插入到此段管道内部，所述第二湿气压力传感器209用于监测从所述加湿器205流出的湿气的压力，所述第二湿气压力传感器209右侧设有第一湿气湿度传感器210，所述第一湿气湿度传感器210一端插入到此段管道内部，所述第一湿气湿度传感器210用于监测从所述加湿器205流出的湿气的湿度，所述第二湿气温度传感器208、第二湿气压力传感器209、第一湿气湿度传感器210通过双闭环跟踪控制策略，从而实现实时的采集数据与测试人员实时输入的给定数值进行匹配调节，所述湿气出口404与所述湿气换热器214之间靠近所述湿气出口404的位置设有第三湿气温度传感器211，所述第三湿气温度传感器211一端插入到此段管道内部，所述第三湿气温度传感器211用于监测从所述湿气出口404流出的湿气的温度，所述第三湿气温度传感器211右侧设有第三湿气压力传感器212，所述第三湿气压力传感器212一端插入到此段管道内部，所述第三湿气压力传感器212用于监测从所述湿气出口404流出的湿气的压力，所述第三湿气压力传感器212右侧设有第二湿气湿度传感器213，所述第二湿气湿度传感器213一端插入到此段管道内部，所述第二湿气湿度传感器213用于监测从所述湿气出口404流出的湿气的湿度，通过对比所述第三湿气温度传感器211、第三湿气压力传感器212、第二湿气湿度传感器213采集实时数据与燃料电池增湿器入口的第三湿气温度传感器211温度、第三湿气压力传感器212湿度、第二湿气湿度传感器213压力进而得到待测的燃料电池增湿器的增湿效率、流阻、温差等参数，从而判断该款燃料电池增湿器的能力；在使用本发明时，空气通过所述第一空气源2进入湿气入口路，从而进入所述第一湿气温度传感器201，所述第一湿气温度传感器201可监测从所述第一空气源2流出空气的温度，进一步流入到所述第一湿气压力传感器202，所述第一湿气压力传感器202可监测从所述第一湿气温度传感器201流出空气的压力，进而将空气输送至所述湿气电磁阀203，此时所述湿气电磁阀203打开，进而使得空气进入所述湿气流量控制器204，此时所述湿气流量控制器204根据需求控制空气流量，进而使得空气流入到所述加湿器205，所述加湿器205可将空气加湿，从而达到调节空气湿度的目的，此时所述加湿器205将湿气输送至所述湿气加热器206，从而使得湿气被加热，进一步流经所述伴热器207，此时所述伴热器207可防止此段管道湿气冷凝，同时通过所述湿气加热器206和所述伴热器207相互配合使得湿气可达到燃料电池增湿器所需温度，进一步将湿气输送至所述第二湿气温度传感器208，此时所述第二湿气温度传感器208可监测此间湿气的温度，进而将湿气输送至所述第二湿气压力传感器209，此时所述第二湿气压力传感器209监测此间湿气的压力，进一步将湿气输送至所述第一湿气湿度传感器210，此时所述第一湿气湿度传感器210可监测经所述加湿器205加湿后的气体的具体湿度，为后面作比较做铺垫，此时湿气进一步被输送至所述燃料电池增湿器4，经过所述燃料电池增湿器4的反应后，一部分湿气通过所述湿气出口404流出，从而到达所述湿气换热器214，此时所述第三湿气温度传感器211、第三湿气压力传感器212、第二湿气湿度传感器213可监测从所述湿气出口404流出湿气的温度、压力、湿度，此时进过所述湿气换热器214的换热，可将从所述湿气出口404流出的湿气降温，进一步将降温完成的湿气输送至所述湿气汽水分离器215，经过所述湿气汽水分离器215的工作，从而将湿气进
行汽水分离，从而使得水分从所述湿气汽水分离器215底部流出，经所述湿气汽水分离器215分离的干气进一步被输送至所述湿气背压控制器216，进一步将分离完成的气体排出管道外。
22.实施例三，在实施例一的基础上，由图1、图4-6给出，所述第二空气源3与所述干气加热器305之间管道靠近所述第二空气源3的位置设有干气电磁阀303，所述干气电磁阀303进行气体供给的控制，所述干气电磁阀303右侧设有干气流量控制器304，所述干气流量控制器304根据需求对空气流量的大小进行调节，所述干气电磁阀303与所述第二空气源3之间设有第一干气温度传感器301，所述第一干气温度传感器301一端插入到此段管道内部，所述第一干气温度传感器301用于监测从所述第二空气源3流出的空气的温度，所述第一干气温度传感器301右侧设有第一干气压力传感器302，所述第一干气压力传感器302一端插入到此段管道内部，所述第一干气压力传感器302用于测量此间管道空气的压力，所述干气加热器305与所述干气入口401之间管道靠近所述干气加热器305的位置设有第二干气温度传感器306，所述第二干气温度传感器306一端插入到此段管道内部，所述第二干气温度传感器306用于监测进入所述干气入口401的干气的温度，所述第二干气温度传感器306右侧设有第二干气压力传感器307，所述第二干气压力传感器307一端插入到此段管道内部，所述第二干气压力传感器307用于监测进入干气入口401的气体的压力，所述干气入口401的温度和压力通过双闭环跟踪控制策略，实时的采集数据与测试人员实时输入的给定数值进行匹配调节，所述干气出口403与所述干气换热器311之间管道靠近所述干气出口403的位置设有第三干气温度传感器308，所述第三干气温度传感器308一端插入到此段管道内部，所述第三干气温度传感器308用于监测从所述干气出口403流出的湿气的温度，所述第三干气温度传感器308右侧设有第三干气压力传感器309，所述第三干气压力传感器309一端插入到此段管道内部，所述第三干气压力传感器309用于监测从所述干气出口403流出的湿气的压力，所述第三干气压力传感器309右侧设有干气湿度传感器310，所述干气湿度传感器310一端插入到此段管道内部，所述干气湿度传感器310用于监测从所述干气出口403流出的湿气的湿度；当空气从所述第一空气源2进入管道的同时，空气从所述第二空气源3流出，此间空气为绝对干气，从而干气流入到所述干气电磁阀303，此间，所述第一干气温度传感器301可监测从所述第二空气源3流出的干气的温度，同样的，所述第一干气压力传感器302可监测从所述第二空气源3流出的干气的压力，此时所述干气电磁阀303打开阀门，从而使得干气流出，从而流经所述干气流量控制器304，所述干气流量控制器304根据需求控制干气的流量，从而使得所需干气流入到所述干气加热器305，所述干气加热器305通过加热，将干气控制到所需温度，从而流入所述干气入口401，此间所述第二干气温度传感器306可监测进入所述干气入口401的干气的温度，此间所述第二干气压力传感器307可监测进入所述干气入口401的干气的压力，干气通过所述干气入口401进入所述燃料电池增湿器4后，由于所述燃料电池增湿器4的增湿，从而使得干气被加湿，进而从所述干气出口403流出，此时所述第三干气温度传感器308可监测从所述干气出口403流出的干气的温度，所述第三干气压力传感器309可监测从所述干气出口403流出的干气的压力，所述干气湿度传感器310可监测从所述干气出口403流出的干气的湿度，从而将此数据与进入所述湿气入口402的湿气的温度、压力、湿度作比较，从而可判断所述燃料电池增湿器4的增湿效果，此时增湿后的干气从
所述干气出口403流出后，流入到所述干气换热器311，所述干气换热器311将增湿后的干气降温，从而使的增湿后的干气恢复到所需温度，从而将增湿后的干气流入到所述干气汽水分离器312，此时，所述干气汽水分离器312将增湿后的干气进行分离，从而使得水分从所述干气汽水分离器312底部流出，被分离的干气从所述干气汽水分离器312一端流入到所述干气背压控制器313，所述干气背压控制器313将分离完成的干气排出设备外。
23.实施例四，在实施例一的基础上，由图2给出，燃料电池增湿器测试系统还包括电气控制模块，所述电气控制模块由燃料电池增湿器上位机、交换机、串口服务器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、执行机构组成；所述串口服务器与所述燃料电池增湿器上位机电连接，所述燃料电池增湿器上位机与所述交换机电连接，所述交换机与所述plc的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块电连接；所述上位机通过tcp/ip和modbus-485方式进行数据的采集和发送；所述串口服务器可将rs-232/485/422串口转换成tcp/ip协议网络接口，实现rs-232/485/422串口与tcp/ip协议网络接口的数据双向透明传输；温度、压力传感器通过plc的模拟量输入模块采集，上位机通过tcp/ip与plc进行实时通讯，从而上位机得到温度和压力数值并实时显示在界面上；电磁阀、继电器的闭合状态通过所述plc的数字量输入模块采集，上位机通过tcp/ip与plc进行实时通讯，从而上位机通过布尔量状态实时反馈；上位机通过tcp/ip与plc模块进行实时通讯，用户通过操作上位机的阀门继而plc下发用户指令至plc的数字量输出模块，继而数字量输出模块驱动继电器来达到控制电磁阀和继电器目的。
24.实施例五，在实施例一的基础上，由图3给出，燃料电池增湿器测试系统还包括软件控制模块，所述软件控制模块由数据采集模块、报警处理模块、报警管理模块、系统管理模块、波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、加热加湿控制模块、数据存储模块、数据管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块组成；所述数据采集模块与所述用户管理模块、数据管理模块、数据存储模块信号连接，所述报警处理模块与所述数据采集模块、报警管理模块信号连接，所述波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块、加热加湿控制模块与所述系统管理模块信号连接；所述数据采集模块主要负责进行通讯，同时将通讯过程中获取的数据进行上传供数据存储、显示界面以及其它子模块调用；报警处理模块通过将数据采集模块采集的数据与系统管理模块中的报警参数设定值进行比较，然后与报警管理模块中用户设定的报警变量和报警等级进行匹配，从而执行相应的故障等级动作，实现系统的安全可靠运行；波形显示模块用来显示历史和实时的波形曲线，用户可以自定义显示的变量和坐标轴，还可以在波形显示模块中进行深度的数据分析，进行自定义取点以及导出取点值，同时通过后台参数匹配，得到对应的偏差；操作记录模块实现用户的操作的实时记录，达到溯源目的；用户管理模块实现增删改查登录用户，便于测试系统的多权限管理，不同等级的用户具有不同的操作权限；加热加湿控制模块实现燃料电池增湿器的入口空气的湿度和温度调节，通过上位机软件的多级参数给定与plc小范围pid整定方式，配合双闭环跟踪控制策略，实现温度的控制精度在
±
1℃，湿度控制精度
±
1%rh，压力控制精度
±
1kpa；数据存储模块可规避数据库的数据量过大的问题，同时可读取系统管理模块中数据存储周期的参数，设定写入周期与该参数保持一致；数据管理模块实现用户在上位机运行时的任何时刻可以进行数据的中测试数据、操作数据、报警数据的删除、读取、导出操作；手动测试模块用于用户手动可以进行所有参
数、执行机构的控制，未选择测试模式时手动界面处于禁用状态，无法执行操作；在自动界面用户需要先编辑工况，编辑好工况后导入，运行时则按照此顺序进行依次执行，程序后台通过变量实时匹配，数值实时给定，继而准确的将目标参数进行修改，达到自动测试目的。
25.本发明的工作流程为：在使用本发明时，空气通过所述第一空气源2进入湿气入口路，从而进入所述第一湿气温度传感器201，所述第一湿气温度传感器201可监测从所述第一空气源2流出空气的温度，进一步流入到所述第一湿气压力传感器202，所述第一湿气压力传感器202可监测从所述第一湿气温度传感器201流出空气的压力，进而将空气输送至所述湿气电磁阀203，此时所述湿气电磁阀203打开，进而使得空气进入所述湿气流量控制器204，此时所述湿气流量控制器204根据需求控制空气流量，进而使得空气流入到所述加湿器205，所述加湿器205可将空气加湿，从而达到调节空气湿度的目的，此时所述加湿器205将湿气输送至所述湿气加热器206，从而使得湿气被加热，进一步流经所述伴热器207，此时所述伴热器207可防止此段管道湿气冷凝，同时通过所述湿气加热器206和所述伴热器207相互配合使得湿气可达到燃料电池增湿器所需温度，进一步将湿气输送至所述第二湿气温度传感器208，此时所述第二湿气温度传感器208可监测此间湿气的温度，进而将湿气输送至所述第二湿气压力传感器209，此时所述第二湿气压力传感器209监测此间湿气的压力，进一步将湿气输送至所述第一湿气湿度传感器210，此时所述第一湿气湿度传感器210可监测经所述加湿器205加湿后的气体的具体湿度，为后面作比较做铺垫，此时湿气进一步被输送至所述燃料电池增湿器4，经过所述燃料电池增湿器4的反应后，一部分湿气通过所述湿气出口404流出，从而到达所述湿气换热器214，此时所述第三湿气温度传感器211、第三湿气压力传感器212、第二湿气湿度传感器213可监测从所述湿气出口404流出湿气的温度、压力、湿度，此时进过所述湿气换热器214的换热，可将从所述湿气出口404流出的湿气降温，进一步将降温完成的湿气输送至所述湿气汽水分离器215，经过所述湿气汽水分离器215的工作，从而将湿气进行汽水分离，从而使得水分从所述湿气汽水分离器215底部流出，经所述湿气汽水分离器215分离的干气进一步被输送至所述湿气背压控制器216，进一步将分离完成的气体排出管道外，当空气从所述第一空气源2进入管道的同时，空气从所述第二空气源3流出，此间空气为绝对干气，从而干气流入到所述干气电磁阀303，此间，所述第一干气温度传感器301可监测从所述第二空气源3流出的干气的温度，同样的，所述第一干气压力传感器302可监测从所述第二空气源3流出的干气的压力，此时所述干气电磁阀303打开阀门，从而使得干气流出，从而流经所述干气流量控制器304，所述干气流量控制器304根据需求控制干气的流量，从而使得所需干气流入到所述干气加热器305，所述干气加热器305通过加热，将干气控制到所需温度，从而流入所述干气入口401，此间所述第二干气温度传感器306可监测进入所述干气入口401的干气的温度，此间所述第二干气压力传感器307可监测进入所述干气入口401的干气的压力，干气通过所述干气入口401进入所述燃料电池增湿器4后，由于所述燃料电池增湿器4的增湿，从而使得干气被加湿，进而从所述干气出口403流出，此时所述第三干气温度传感器308可监测从所述干气出口403流出的干气的温度，所述第三干气压力传感器309可监测从所述干气出口403流出的干气的压力，所述干气湿度传感器310可监测从所述干气出口403流出的干气的湿度，从而将此数据与进入所述湿气入口402的湿气的温度、压力、湿度作比较，从而可判断所述燃料电池增湿器4的增湿效果，此时增湿后的干气从所述干气出口403流出后，流入到所述干气换热器311，所述干气换热器311
将增湿后的干气降温，从而使的增湿后的干气恢复到所需温度，从而将增湿后的干气流入到所述干气汽水分离器312，此时，所述干气汽水分离器312将增湿后的干气进行分离，从而使得水分从所述干气汽水分离器312底部流出，被分离的干气从所述干气汽水分离器312一端流入到所述干气背压控制器313，所述干气背压控制器313将分离完成的干气排出设备外。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种燃料电池增湿器测试系统，包括测试台（1），其特征在于：所述测试台（1）上方固定有第一空气源（2），所述第一空气源（2）后方固定有第二空气源（3），所述第一空气源（2）右侧通过管道连接有加湿器（205），所述加湿器（205）固定于所述测试台（1）上表面，所述加湿器（205）右侧通过管道连接有湿气加热器（206），所述湿气加热器（206）右侧设有燃料电池增湿器（4），所述湿气加热器（206）与所述燃料电池增湿器（4）左部的湿气入口（402）通过管道连接，所述燃料电池增湿器（4）右侧设有湿气换热器（214），所述湿气换热器（214）左部通过管道与所述燃料电池增湿器（4）右部的湿气出口（404）连接，所述湿气换热器（214）右侧通过管道连接有湿气汽水分离器（215），所述湿气汽水分离器（215）右侧通过管道连接有湿气背压控制器（216），所述第二空气源（3）右侧通过管道连接有干气加热器（305），所述干气加热器（305）右部通过管道与所述燃料电池增湿器（4）左部的干气入口（401）连接，所述燃料电池增湿器（4）右侧还设有干气换热器（311），所述干气换热器（311）左部通过管道与所述燃料电池增湿器（4）右部的干气出口（403）连接，所述干气换热器（311）右侧通过管道连接有干气汽水分离器（312），所述干气汽水分离器（312）右侧通过管道连接有干气背压控制器（313）。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述第一空气源（2）与所述加湿器（205）之间管道靠近所述第一空气源（2）的位置设有湿气电磁阀（203），所述湿气电磁阀（203）右侧设有湿气流量控制器（204），所述湿气加热器（206）与所述湿气入口（402）之间管道靠近所述湿气加热器（206）的位置设有伴热器（207），所述伴热器（207）缠绕在此段管道上。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述第一空气源（2）与所述湿气电磁阀（203）之间管道设有第一湿气温度传感器（201），所述第一湿气温度传感器（201）一端插入到此段管道内部，所述第一湿气温度传感器（201）右侧设有第一湿气压力传感器（202），所述第一湿气压力传感器（202）一端插入此段管道。4.根据权利要求2所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述伴热器（207）右侧设有第二湿气温度传感器（208），所述第二湿气温度传感器（208）一端插入到此段管道内部，所述第二湿气温度传感器（208）右侧设有第二湿气压力传感器（209），所述第二湿气压力传感器（209）一端插入到此段管道内部，所述第二湿气压力传感器（209）右侧设有第一湿气湿度传感器（210），所述第一湿气湿度传感器（210）一端插入到此段管道内部。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述湿气出口（404）与所述湿气换热器（214）之间靠近所述湿气出口（404）的位置设有第三湿气温度传感器（211），所述第三湿气温度传感器（211）一端插入到此段管道内部，所述第三湿气温度传感器（211）右侧设有第三湿气压力传感器（212），所述第三湿气压力传感器（212）一端插入到此段管道内部，所述第三湿气压力传感器（212）右侧设有第二湿气湿度传感器（213），所述第二湿气湿度传感器（213）一端插入到此段管道内部。6.根据权利要求1所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述第二空气源（3）与所述干气加热器（305）之间管道靠近所述第二空气源（3）的位置设有干气电磁阀（303），所述干气电磁阀（303）右侧设有干气流量控制器（304）。7.根据权利要求6所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述干气电磁阀（303）与所述第二空气源（3）之间设有第一干气温度传感器（301），所述第一干气温度传感
器（301）一端插入到此段管道内部，所述第一干气温度传感器（301）右侧设有第一干气压力传感器（302），所述第一干气压力传感器（302）一端插入到此段管道内部，所述干气加热器（305）与所述干气入口（401）之间管道靠近所述干气加热器（305）的位置设有第二干气温度传感器（306），所述第二干气温度传感器（306）一端插入到此段管道内部，所述第二干气温度传感器（306）右侧设有第二干气压力传感器（307），所述第二干气压力传感器（307）一端插入到此段管道内部。8.根据权利要求1所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：所述干气出口（403）与所述干气换热器（311）之间管道靠近所述干气出口（403）的位置设有第三干气温度传感器（308），所述第三干气温度传感器（308）一端插入到此段管道内部，所述第三干气温度传感器（308）右侧设有第三干气压力传感器（309），所述第三干气压力传感器（309）一端插入到此段管道内部，所述第三干气压力传感器（309）右侧设有干气湿度传感器（310），所述干气湿度传感器（310）一端插入到此段管道内部。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：燃料电池增湿器测试系统还包括电气控制模块，所述电气控制模块由燃料电池增湿器上位机、交换机、串口服务器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、执行机构组成；所述串口服务器与所述燃料电池增湿器上位机电连接，所述燃料电池增湿器上位机与所述交换机电连接，所述交换机与所述plc的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块电连接；所述上位机通过tcp/ip和modbus-485方式进行数据的采集和发送；温度、压力传感器通过plc的模拟量输入模块采集；电磁阀、继电器的闭合状态通过所述plc的数字量输入模块采集；所述数字量输出模块用于接收来自所述上位机通过所述plc下发的指令，从而控制电磁阀和继电器。10.根据权利要求1-8任一项所述的一种燃料电池增湿器测试系统，其特征在于：燃料电池增湿器测试系统还包括软件控制模块，所述软件控制模块由数据采集模块、报警处理模块、报警管理模块、系统管理模块、波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、加热加湿控制模块、数据存储模块、数据管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块组成；所述数据采集模块与所述用户管理模块、数据管理模块、数据存储模块信号连接，所述报警处理模块与所述数据采集模块、报警管理模块信号连接，所述波形显示模块、操作记录模块、用户管理模块、项目管理模块、手动测试模块、自动测试模块、加热加湿控制模块与所述系统管理模块信号连接；所述数据采集模块主要负责进行通讯，同时将通讯过程中获取的数据进行上传供数据存储、显示界面以及其它子模块调用；报警处理模块通过将数据采集模块采集的数据与系统管理模块中的报警参数设定值进行比较，然后与报警管理模块中用户设定的报警变量和报警等级进行匹配，从而执行相应的故障等级动作；波形显示模块用来显示历史和实时的波形曲线；操作记录模块实现用户的操作的实时记录，达到溯源目的；用户管理模块实现增删改查登录用户；
加热加湿控制模块实现燃料电池增湿器的入口空气的湿度和温度调节；数据存储模块可规避数据库的数据量过大的问题，同时可读取系统管理模块中数据存储周期的参数，设定写入周期与该参数保持一致；数据管理模块实现用户在上位机运行时的任何时刻可以进行数据的中测试数据、操作数据、报警数据的删除、读取、导出操作；手动测试模块用于用户手动可以进行所有参数、执行机构的控制，未选择测试模式时手动界面处于禁用状态，无法执行操作；自动测试模块用于用户自动进行测试。

技术总结
本发明涉及燃料电池技术领域，且公开了一种燃料电池增湿器测试系统，解决了测试精度低、测试质量差的问题，包括测试台，所述测试台上方固定有第一空气源和第二空气源，所述第一空气源右侧设有加湿器，所述加湿器右侧设有燃料电池增湿器，所述燃料电池增湿器右侧设有湿气换热器、湿气汽水分离器、湿气背压控制器、干气换热器、干气汽水分离器、干气背压控制器；本发明通过对燃料电池增湿器的温度、压力、湿度控制使用双闭环跟踪控制，实现简单，工作可靠；本发明的内置数据分析模块，在测试过程中同步并发进行了数据的实时分析并生成对应报表，解决了传统的数据分析由人工完成，从而提高工作效率，同时增加容错率。同时增加容错率。同时增加容错率。


技术研发人员：黄文良 谭明波 沈海林 许昆
受保护的技术使用者：武汉中极氢能产业创新中心有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/8