一种燃料电池测试装置的制作方法

1.本技术涉及电池测试的领域，尤其是涉及一种燃料电池测试装置。


背景技术：

2.目前，随着资源问题的日益严重，燃料电池发电系统的应用逐渐广泛，其中最有发展前景的是固体氧化物燃料电池，固体氧化物燃料电池具有无液态电解质泄露和长期稳定性好的等优点，同时由于其效率不受卡诺循环热机的限制，具有能量转化率高的特点，一次发电效率为40%~60%。
3.随着固体氧化物燃料电池的使用愈加普遍，对固体氧化物燃料电池设备的测试装置的要求也越来越高。固体氧化物燃料电池测试装置分多条测试支路对固定氧化物燃料电池的不同部件进行测试，其中一条测试支路包括进气管、与进气管相连接的高温加热炉以及与高温加热炉连接的出气管，出气管与被测试部件连接。
4.该测试支路工作时，先在进气管内通入具有一定温度的气体，然后气体进入高温加热炉内进而被加热成高温气体，高温气体通过出气管进入被测试部件内，从而完成对被测试部件的测试，最终从被测试部件中排出并进入空气中。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为在对被测试部件测试时，被测部件所排出的测试尾气的温度较高，导致大量热量的浪费，不符合节约资源的理念，还有改进空间。


技术实现要素：

6.为了减少测试尾气中能量的浪费，本技术提供一种燃料电池测试装置。
7.本技术提供的一种燃料电池测试装置采用如下的技术方案：
8.一种燃料电池测试装置，包括进气管、与所述进气管连接的加热组件、与所述加热组件连接且用于为被测部件提供高温气体的出气管以及用于与被测部件连接并排出测试尾气的尾气管；
9.所述加热组件包括与所述进气管连接的换热器以及与所述换热器连接的加热器，所述加热器与所述出气管连接，所述尾气管远离所述被测部件的一端与所述换热器相连接，所述换热器上设置有用于排出测试尾气的排气管。
10.通过采用上述技术方案，从被测部件流出的测试尾气经过尾气管进入换热器内，并与从进气管进入换热器内的气体进行热量交换，实现了对进气管内的气体进行预热，同时，再次利用了测试尾气中的热量，较小了测试尾气直接从被测部件排到大气时所造成的能源浪费。
11.可选的，所述加热器的出口处连接有循环管，所述循环管远离所述加热器的一端与所述尾气管连接，所述循环管与所述所述加热器的出口处设置有用于控制所述循环管或所述出气管打开的切换阀。
12.通过采用上述技术方案，当被测组件被测量前，通过切换阀打开循环管，关闭出气管，气体经过换热器和加热器后，进入循环管内，然后再次进入换热器和加热器内，通过气
体在循环管和加热器内循环流动，实现了对气体的多次加热，当气体温度达到能够对被测部件进行测量时，通过切换阀，关闭循环管，打开出气管，进气进入被测部件内，使被测部件能够接收瞬间的高温气体冲击。
13.可选的，所述尾气管上设置有用于启闭所述尾气管的第一切断阀。
14.通过采用上述技术方案，通过设置尾气阀，对测试尾气在尾气管内是否流通进行控制。
15.可选的，所述排气管上设置有用于冷却测试尾气的冷却器。
16.通过采用上述技术方案，测试尾气经过换气器后，温度会下降，当此时测试尾气的温度仍然较高，不符和测试尾气所要求的排放温度，通过冷却器对测试尾气进行进一步的降温，使测试尾气能够达到符合排放的温度值。
17.可选的，所述进气管上设置有用于过滤所述进气管内杂质的过滤阀。
18.通过采用上述技术方案，通过过滤阀过滤掉进气管内的杂质，使测试气体的纯度更高，从而提高测试结果的准确性。
19.可选的，所述进气管上设置有用于控制进气管内气体压力值的降压阀。
20.通过采用上述技术方案，通过降压阀对进入进气管内的气体进行降压，使进气管内的气体能够符合测试气体所要求的气压值。
21.可选的，所述进气管上设置有用于对进气管内的气体进行泄压的泄压阀。
22.通过采用上述技术方案，当测试支路某处发生故障时，气体在测试支路中发生堵塞，通过泄压阀对测试支路进行及时的安全泄压，放置测试支路中出现“憋死”现象，从而保障燃料电池测试装置使用时的安全性。
23.可选的，所述进气管上设置有用于控制所述进气管启闭的开关阀。
24.通过采用上述技术方案，通过开关阀控制进气管的启闭，进而控制燃料电池测试装置是否工作。
25.可选的，所述进气管上设置有用于测量所述进气管内气体流量的流量阀。
26.通过采用上述技术方案，通过流量阀，方便工作人员及时准确地知道进气管内气体的流动情况。
27.可选的，所述进气管上设置有用于使所述进气管内的气体单向流动的单向阀。
28.通过采用上述技术方案，通过设置单向阀，使进气管内的气体不易发生逆流，从而使燃料电池测试装置能够正常对被测部件进行测试。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
30.1.通过设置换热器，实现对测试尾气中能量的二次利用，减少了能源的浪费；
31.2.通过设置换向阀，使被测部件在通入测试气体前，能够对测试气体进行多次循环加热，使被测部件能够接收瞬间高温气体的冲击；
32.3.通过设置冷却器，能够对测试尾气进行进一步降温，从而使测试尾气能够达到所要求的排放温度。
附图说明
33.图1是本技术实施例的燃料电池测试装置的整体结构示意图。
34.图2是本技术实施例的燃料电池测试装置另一视角的结构示意图。
35.图3是本技术实施例的进气管的整体结构示意图。
36.图4是本技术实施例的燃料电池测试装置的原理图。
37.附图标记说明：1、进气管；11、过滤阀；12、降压阀；13、泄压阀；14、开关阀；15、流量阀；16、单向阀；2、加热组件；21、换热器；22、加热器；23、连接管；24、排气管；25、冷却器；3、出气管；31、循环管；32、切换阀；4、被测部件；5、尾气管；51、第一切断阀；52、支流管；53、第二切断阀。
具体实施方式
38.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
39.本技术实施例公开一种燃料电池测试装置。
40.参照图1与图2，燃料电池测试装置包括沿气体流动方向依次设置的进气管1、加热组件2、出气管3以及尾气管5。进气管1与加热组件2连接，加热组件2与出气管3连接，出气管3远离加热组件2的一端与被测部件4连接，被测部件4与尾气管5连接。
41.燃料电池测试装置工作时，气体经过进气管1进入加热组件2内，被加热组件2加热的气体进入出气管3内，然后进入被测部件4内从而对被测部件4进行测试，最后从尾气管5内排出测试尾气。
42.加热组件2包括换热器21和用于对气体进行加热的加热器22，换气器与加热器22之间设置有连接管23，气体从进气管1依次进入换热器21、连接管23、加热器22和出气管3内。其中，换热器21与尾气管5远离被测部件4的一端相连接。
43.当被加热的气体进入被测部件4后，被测部件4排出的测试尾气仍具有较高的温度，测试尾气经过尾气管5进入换气器内并与从进气管1进入换热器21内的气体进行热量交换，实现在气体进入加热器22之前对其进行预热处理，减小了后续加热器22所需要消耗的热量并实现了测试尾气中热量的二次利用，且降低了测试尾气的温度。
44.换气器上设置有排气管24，测试尾气进入换热器21被初步降温后，进入排气管24内，此时测试尾气的温度仍然较高，为了使测试尾气达到尾气排放所要求温度，排气管24上设置有用于对测试尾气进行二次降温的冷却器25，本实施例中，冷却器25采用水冷降温的方式对测试尾气进行降温。
45.本实施例采用多级加热的方式，加热器22设置有两个，气体从进气管1先计入第一个加热器22，然后再进入第二个加热器22，进而进入出气管3内，本实施例中，第一个加热器22可将气体加热到450℃；第二个加热器22将气体450℃加热到850℃。通过采用多级加热的方式，使气体能够被充分加热。
46.其中，第二个加热器22的出口处设置有循环管31，循环管31远离第二个加热器22的一端与尾气管5连接，且第二个加热器22的出口处还设置有切换阀32，循环管31和出气管3均与切换阀32相连接，切换阀32用于控制循环管31和出气管3的启闭。
47.当被测部件4在被加热前，通过切换阀32打开循环管31，关闭出气管3，使从加热器22流出的气体经过循环管31进入换热器21内，再进入加热器22内，气体在循环管31和加热器22内循环流动数次后，加热器22对气体进行多次加热，从而使气体能够达到能够对被测部件4进行测试温度，然后通过切换阀32，打开出气管3，关闭循环管31，使被测部件4能够接收到瞬间的高温气体冲击，进而通过高温气体对被测部件4进行测试。
48.尾气管5上沿气体的流动方向依次设置有第一切断阀51、支流管52和第二切断阀53，第一切断阀51用于控制尾气管5的打开或者关闭，经过第一切断阀51后的部分测试尾气进入支流管52内以供其它装置的使用，剩余的测试尾气继续在尾气管5内流动，第二切断阀53用于剩余测试尾气在尾气管5内的流通。
49.参照图3与图4，进气管1上沿气体流动方向依次设置有过滤阀11、降压阀12、泄压阀13、开关阀14、流量阀15和单向阀16。过滤阀11用于过滤掉进气管1内气体中的杂质；降压阀12用于对进入进气管1内的气体进行降压，以使气体的气压达到燃料电池测试装置所要求的测试气压；泄压阀13用于应对测试支路中出现堵塞或故障等情况，当测试支路中出现故障时，测试支路中的气体压力值会逐渐升高，此时通过泄压阀13对测试支路进行安全泄压，防止测试支路中出现“憋死”现象，从而保障了燃料电池测试装置使用时的安全性。
50.开关阀14用于控制进气管1的打开和关闭；流量阀15用于计算进气管1内气体的流量；单向阀16用于控制气体在进气管1内的流动方向，防止气体发生逆流。
51.从本技术实施例一种燃料电池测试装置的实施原理为：被测部件4刚开始被测试时，气体依次经过进气管1、加热组件2和循环管31并在循环管31和加热组件2内进行若干次循环，以使气体达到能够对被测部件4进行测试的温度；然后打开出气管3，使气体进入被测部件4内并对被测部件4进行测试，之后测试尾气通过尾气管5进入换热器21内并对从进气管1进入换热器21内的气体进行预热，最后从测试尾气排气管24中排出。
52.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。