本实用新型涉及燃料电池电堆测试技术领域,尤指一种电堆测试能量回收装置。
背景技术:
燃料电池电堆测试台是用于测试燃料电池电堆性能的专用测试台,需要为电堆提供压力、流量、湿度稳定可控的氢气、空气和冷却水,并用可控的负载测试其电输出性能。氢气系统主要负责为电堆提供氢气供应,需要根据运行工况调节进入电堆的氢气压力和流量和湿度等;空气系统是为电堆提供适量的氧化剂即空气,需要根据工况调节进入电堆的空气的压力及流量和湿度等;冷却系统通过冷却水循环的方式使电堆温度保持在合适的水平,保证电堆稳定可靠工作。电子负载则可模拟实际的电负载,测试电堆的电输出性能。
电堆工作需要内部保持一定的湿度,电堆测试台需要将进入电堆的气体,包括阳极的氢气和阴极的空气或氧气,增湿到需求的湿度,通常的加湿方式均需大量耗能,而电堆空气尾排是接近饱和的高温气体,含有大量热量,直接排放会造成很大的能量浪费。因此,需要一种能够回收电堆测试能量的装置。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种电堆测试能量回收装置,该装置能够回收电堆测试时排出的能量,并循环用于气体的加湿,有利于节约能量。
本实用新型提供的技术方案如下:
本实用新型提供一种电堆测试能量回收装置,包括:
加湿壳体,所述加湿壳体的顶部两侧分别连接有第一进气管和第一出气管,所述加湿壳体的底部两侧分别连接有第二进气管和第二出气管;
辅助加热器,设置在所述加湿壳体内,用于对所述加湿壳体的内部进行辅助加热;
其中,所述第一进气管用于向所述加湿壳体内通入干燥空气,所述第一出气管用于将加湿空气通入测试电堆,
所述第二进气管通过设置在所述加湿壳体内的冷却管与所述第二出气管连接,所述第二进气管用于将所述测试电堆排放的气体使经所述冷却管冷却后从所述第二出气管排出。
通过设置加湿壳体,使得通入测试电堆的空气,能够经过加湿壳体变成加湿空气,以满足测试电堆的使用需求;同时,测试电堆排放的高温气体能够经过加湿壳体进行冷却,且加湿壳体的内部在吸收排放气体的热量后,能够对后续通入测试电堆的空气进行加湿,使得排出的热量能够回收利用,起到节约能量的作用;此外,通过设置辅助加热器,一方面能够在初始时对加湿壳体进行加热,以保证初始时对空气的加湿,另一方面,能够在后续通过排放能量对空气进行加湿时起到辅助加热作用,避免加湿热量不足。
进一步地,所述第一进气管的高度不低于所述第一出气管的高度。
由于气体在加湿后会向下移动,通过设置第一进气管的高度不低于第一出气管的高度,使得气体能够经充分加湿后从第一出气管排出,避免空气加湿不充分。
进一步地,所述冷却管的外部设置有辅助冷凝器,所述辅助冷凝器用于对所述测试电堆排放的气体进行辅助冷却,以及用于对所述加湿壳体的内部温度进行调控。
通过设置辅助冷凝器,能够对测试电堆排放的气体进行辅助冷却,值得注意的是,由于测试电堆排放的气体温度远高于对空气加湿时加湿壳体的内部温度,很可能出现加湿壳体内温度过高的情况,影响测试电堆的测试,因此,辅助冷凝器还能够对加湿壳体的内部温度进行调控,使加湿壳体的内部温度保持在合适温度。
进一步地,所述辅助加热器设置在所述加湿壳体的底部。
由于在加湿壳体内,热气会向上移动,因此,将辅助加热器设置在所述加湿壳体的底部,能够避免热量集中在加湿壳体的顶部。
进一步地,所述冷却管在所述加湿壳体内呈回形设置。
通过将冷却管设置为回形,能够使冷却管与加湿壳体的内部充分接触,以保证热量传递的效率。
进一步地,所述第一进气管和所述第一出气管的高度低于所述加湿壳体的顶部高度。
为了保证空气充分加湿,可以设置第一进气管和第一出气管的高度低于加湿壳体的顶部高度。
进一步地,所述第一进气管、所述第一出气管、所述第二进气管和所述第二出气管均与所述加湿壳体可拆卸连接。
通过将第一进气管、第一出气管、第二进气管和第二出气管设置为与加湿壳体可拆卸连接,能够便于加湿壳体的移动、拆卸等。
进一步地,所述加湿壳体的底部设置有排水阀。
通过在加湿壳体的底部设置排水阀,能够便于加湿壳体的内部液体的排放,当然,向加湿壳体内充入液体,也可以从排水阀充入。
根据本实用新型提供的一种电堆测试能量回收装置,通过设置加湿壳体,使得通入测试电堆的空气,能够经过加湿壳体变成加湿空气,以满足测试电堆的使用需求;同时,测试电堆排放的高温气体能够经过加湿壳体进行冷却,且加湿壳体的内部在吸收排放气体的热量后,能够对后续通入测试电堆的空气进行加湿,使得排出的热量能够回收利用,起到节约能量的作用;此外,通过设置辅助加热器,一方面能够在初始时对加湿壳体进行加热,以保证初始时对空气的加湿,另一方面,能够在后续通过排放能量对空气进行加湿时起到辅助加热作用,避免加湿热量不足。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本方案的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。
图中标号:1-加湿壳体;11-第一进气管;12-第一出气管;13-第二进气管;14-第二出气管;15-冷却管;2-辅助加热器;3-测试电堆;4-辅助冷凝器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
实施例1
本实用新型的一个实施例,如图1所示,一种电堆测试能量回收装置,本实用新型提供一种电堆测试能量回收装置,包括加湿壳体1和辅助加热器2,加湿壳体1的顶部两侧分别连接有第一进气管11和第一出气管12,加湿壳体1的底部两侧分别连接有第二进气管13和第二出气管14。
在对通入电堆测试台的气体进行加湿时,现有技术中常用的方法有鼓泡法、喷淋法等,使得通过加湿壳体1内的空气能够被加湿。本方案便是在现有技术中的加湿壳体1内进行改进。
辅助加热器2设置在加湿壳体1内,用于对加湿壳体1内的液体进行辅助加热。
其中,第一进气管11用于向加湿壳体1内通入干燥空气,第一出气管12用于将加湿空气通入测试电堆3。
第二进气管13通过设置在加湿壳体1内的冷却管15与第二出气管14连接,第二进气管13用于将测试电堆3排放的气体使经冷却管15冷却后从第二出气管14排出。
本方案通过设置加湿壳体1,使得通入测试电堆3的空气,能够经过加湿壳体1变成加湿空气,以满足测试电堆3的使用需求;同时,测试电堆3排放的高温气体能够经过加湿壳体1进行冷却,且加湿壳体1内的液体在吸收排放气体的热量后,能够对后续通入测试电堆3的空气进行加湿,使得排出的热量能够回收利用,起到节约能量的作用;此外,通过设置辅助加热器2,一方面能够在初始时对加湿壳体1进行加热,以保证初始时对空气的加湿,另一方面,能够在后续通过排放能量对空气进行加湿时起到辅助加热作用,避免加湿热量不足。
实施例2
本实用新型的一个实施例,如图1所示,在实施例1的基础上,第一进气管11的高度不低于第一出气管12的高度。
由于气体在加湿后会向上移动,通过设置第一进气管11的高度不低于第一出气管12的高度,使得气体能够经充分加湿后从第一出气管12排出,避免空气加湿不充分。
优选的,第一进气管11和第一出气管12的高度低于加湿壳体1的顶面高度。
为了保证空气充分加湿,可以设置第一进气管11和第一出气管12的高度低于加湿壳体1内液面的高度。
进一步优选的,第一进气管11、第一出气管12、第二进气管13和第二出气管14均与加湿壳体1可拆卸连接。
通过将第一进气管11、第一出气管12、第二进气管13和第二出气管14设置为与加湿壳体1可拆卸连接,能够便于加湿壳体1的移动、拆卸等。
实施例3
本实用新型的一个实施例,如图1所示,在实施例1或实施例2的基础上,冷却管15的外部设置有辅助冷凝器4,辅助冷凝器4用于对测试电堆3排放的气体进行辅助冷却,以及用于对加湿壳体1内的液体温度进行调控。
通过设置辅助冷凝器4,能够对测试电堆3排放的气体进行辅助冷却,值得注意的是,由于测试电堆3排放的气体温度远高于对空气加湿时加湿壳体1的内部温度,很可能出现加湿壳体1内温度过高的情况,影响测试电堆3的测试,因此,辅助冷凝器4还能够对加湿壳体1的内部温度进行调控,使加湿壳体1内的液体温度保持在合适温度。
优选的,冷却管15在加湿壳体1内呈回形设置。
通过将冷却管15设置为回形,能够使冷却管15与加湿壳体1内的液体充分接触,以保证热量传递的效率。
实施例4
本实用新型的一个实施例,如图1所示,在上述任一实施例的基础上,辅助加热器2设置在加湿壳体1的底部。
由于在加湿壳体1内,热气会向上移动,因此,将辅助加热器2设置在加湿壳体1的底部,能够避免热量集中在加湿壳体1的顶部。
优选的,加湿壳体1的底部设置有排水阀。
通过在加湿壳体1的底部设置排水阀,能够便于加湿壳体1内的液体的排放,当然,向加湿壳体1内充入液体,也可以从排水阀充入。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种电堆测试能量回收装置,其特征在于,包括:
加湿壳体,所述加湿壳体的顶部两侧分别连接有第一进气管和第一出气管,所述加湿壳体的底部两侧分别连接有第二进气管和第二出气管;
辅助加热器,设置在所述加湿壳体内,用于对所述加湿壳体的内部进行辅助加热;
其中,所述第一进气管用于向所述加湿壳体内通入干燥空气,所述第一出气管用于将加湿空气通入测试电堆,
所述第二进气管通过设置在所述加湿壳体内的冷却管与所述第二出气管连接,所述第二进气管用于将所述测试电堆排放的气体使经所述冷却管冷却后从所述第二出气管排出。
2.根据权利要求1所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述冷却管的外部设置有辅助冷凝器,所述辅助冷凝器用于对所述测试电堆排放的气体进行辅助冷却,以及用于对所述加湿壳体的内部温度进行调控。
3.根据权利要求1所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述第一进气管的高度不低于所述第一出气管的高度。
4.根据权利要求1所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述辅助加热器设置在所述加湿壳体的底部。
5.根据权利要求1所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述冷却管在所述加湿壳体内呈回形设置。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述第一进气管和所述第一出气管的高度低于所述加湿壳体的顶面高度。
7.根据权利要求1-5任一所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述第一进气管、所述第一出气管、所述第二进气管和所述第二出气管均与所述加湿壳体可拆卸连接。
8.根据权利要求1-5任一所述的一种电堆测试能量回收装置,其特征在于:所述加湿壳体的底部设置有排水阀。
技术总结