本實(shí)用新型涉及一種燃料電池堆測(cè)試系統(tǒng)，具體是一種燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)，燃料電池從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”，而是一個(gè)“發(fā)電廠”，但是燃料電池需要電極和電解質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)才能發(fā)電。目前，質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種直接利用氫能的發(fā)電裝置，PEMFC把儲(chǔ)存在氫燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化率高；而且燃料電池環(huán)境友好，位移排放物為水。因此燃料電池技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)。

質(zhì)子交換膜燃料電池可用作一切車、船等運(yùn)載工具的動(dòng)力系統(tǒng)，又可用作手提式、移動(dòng)式、固定式的發(fā)電裝置。為了確保質(zhì)子交換膜燃料電池中的燃料與氧化劑能夠分布到整個(gè)膜電極兩邊表面上而又不產(chǎn)生混合，密封技術(shù)就非常關(guān)鍵。如果密封不好，可能會(huì)產(chǎn)生兩種情況：一種情況是燃料氣體與氧化劑氣體在燃料電池內(nèi)部混合。在采用氫與氧運(yùn)行的燃料電池中，這種混合是非常致命的，一旦引發(fā)爆炸，破壞力非常大；另一情況是燃料氣體或氧化劑氣體向燃料電池外部滲漏，這種情況不但會(huì)降低燃料電池的效率，而且一旦當(dāng)燃料氫氣在外界濃度積累達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。因此，要十分重視燃料電池密封技術(shù)。

現(xiàn)有密封技術(shù)主要是在燃料電池組裝過(guò)程中通過(guò)將膜電極作整齊的裁剪，并在膜電極的四周用彈性體如橡膠材料作包裹性的密封，并與相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流板(上面有密封槽)施加一定的組裝力壓緊，再用螺桿將電池堆連同兩側(cè)端板一起緊固后進(jìn)行電池系統(tǒng)綜合性能測(cè)試。在電池系統(tǒng)綜合性能測(cè)試過(guò)程中(同時(shí)接通燃料、氧化劑、冷卻流體)，密封材料可能由于本身質(zhì)地原因，或者安裝原因，再或者其它因素導(dǎo)致電池堆氣密性下降，先拋除燃料氣體與氧化劑氣體在燃料電池內(nèi)部混合這種可能(一旦引發(fā)爆炸，破壞力非常大)，單從燃料氣體或氧化劑氣體向燃料電池外部滲漏方面來(lái)看分析，這種情況會(huì)大大降低工作效率，同時(shí)也會(huì)造成很大經(jīng)濟(jì)損失。

為解決上述問(wèn)題，中國(guó)發(fā)明專利201410099289.7于2014年7月2公開(kāi)了一種燃料電池堆在線氣密性檢測(cè)裝置及方法，所述電池堆在線氣密性檢測(cè)裝置包括壓力表、氣密性便利測(cè)試箱和氣體泄漏速度測(cè)試計(jì)，所述氣密性便利測(cè)試箱內(nèi)部設(shè)置有管路，管路上設(shè)置有所需控制閥，管路和控制閥配合能利用測(cè)試氣體實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池堆的氣密性檢測(cè)。本發(fā)明燃料電池堆在線氣密性檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)合理、易于操作，燃料電池堆在線氣密性檢測(cè)方法能有效提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，大大簡(jiǎn)化氣密性檢測(cè)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池堆高效合理的檢測(cè)。但是該發(fā)明依然具有檢測(cè)方法不夠便利、檢測(cè)后的結(jié)果不便于使用者查閱與分析的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，包括減壓閥、二通球閥A、二通球閥B、二通球閥C、二通球閥D、二通球閥E、三通球閥A、三通球閥B、三通球閥C、第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、壓力表和金屬軟管；所述減壓閥上端連接有金屬軟管，減壓閥下端管道分支分別連接有二通球閥A、二通球閥B和二通球閥C；所述二通球閥B上端連接的管道上設(shè)置有壓力表，二通球閥B下端管道分支分別連接至二通球閥D和三通球閥C上，二通球閥D下端連接有第十一管道，三通球閥C左端連接有第八管道，三通球閥C下端通過(guò)第九管道連接有第一快速接頭，三通球閥C右端連接有第七管道；所述三通球閥A左端通過(guò)第二管道連接至第八管道，三通球閥A右端通過(guò)第一管道連接至第七管道，三通球閥A下端通過(guò)第三管道連接有第三快速接頭，三通球閥B左端通過(guò)第五管道連接至第八管道，三通球閥B右端通過(guò)第四管道連接至第七管道，三通球閥B下端通過(guò)第六管道連接有第二快速接頭；所述二通球閥B下端連接有第一流量計(jì)，第一流量計(jì)下端通過(guò)管道連接至第六管道，二通球閥C下端連接有第二流量計(jì)，第二流量計(jì)下端管道分支分別連接至第六管道和二通球閥E，二通球閥E下端連接有第十管道。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述第一流量計(jì)量程為500mL/min。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述第二流量計(jì)量程為100mL/min。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十管道和第十一管道均采用PVC材質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

該燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)采用電子流量計(jì)代替皂泡流量計(jì)，使用更加便利；采用數(shù)據(jù)采集器，可以記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，方便使用者在試驗(yàn)后進(jìn)行查閱與分析；該燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)還具有安全性高、操作簡(jiǎn)單、精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-減壓閥；2-二通球閥A；3-二通球閥B；4-二通球閥C；5-二通球閥D；6-二通球閥E；7-三通球閥A；8-三通球閥B；9-三通球閥C；10-第一流量計(jì)；11-第二流量計(jì)；12-壓力表；13-金屬軟管；14-第一管道；15-第二管道；16-第三管道；17-第四管道；18-第五管道；19-第六管道；20-第七管道；21-第八管道；22-第九管道；23-第十管道；24-第十一管道；25-第一快速接頭；26-第二快速接頭；27-第三快速接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，一種燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，包括減壓閥1、二通球閥A2、二通球閥B3、二通球閥C4、二通球閥D5、二通球閥E6、三通球閥A7、三通球閥B8、三通球閥C9、第一流量計(jì)10、第二流量計(jì)11、壓力表12和金屬軟管13；所述減壓閥1上端連接有金屬軟管13，減壓閥1下端管道分支分別連接有二通球閥A2、二通球閥B3和二通球閥C4；所述二通球閥B3上端連接的管道上設(shè)置有壓力表12，二通球閥B3下端管道分支分別連接至二通球閥D5和三通球閥C9上，二通球閥D5下端連接有第十一管道24，三通球閥C9左端連接有第八管道21，三通球閥C9下端通過(guò)第九管道22連接有第一快速接頭25，三通球閥C9右端連接有第七管道20；所述三通球閥A7左端通過(guò)第二管道15連接至第八管道21，三通球閥A7右端通過(guò)第一管道14連接至第七管道20，三通球閥A7下端通過(guò)第三管道16連接有第三快速接頭27，三通球閥B8左端通過(guò)第五管道18連接至第八管道21，三通球閥B8右端通過(guò)第四管道17連接至第七管道20，三通球閥B8下端通過(guò)第六管道19連接有第二快速接頭26；所述二通球閥B3下端連接有第一流量計(jì)10，第一流量計(jì)10下端通過(guò)管道連接至第六管道19，二通球閥C4下端連接有第二流量計(jì)11，第二流量計(jì)11下端管道分支分別連接至第六管道19和二通球閥E6，二通球閥E6下端連接有第十管道23。作為優(yōu)選，所述第一流量計(jì)10量程為500mL/min；作為優(yōu)選，所述第二流量計(jì)11量程為100mL/min；作為優(yōu)選，所述第一管道14、第二管道15、第三管道16、第四管道17、第五管道18、第六管道19、第七管道20、第八管道21、第九管道22、第十管道23和第十一管道24均采用PVC材質(zhì)。

燃料電池電堆空氣腔測(cè)漏步驟：

(1)接通氣源：關(guān)閉二通球閥A2、二通球閥B3、二通球閥C4、二通球閥D5和二通球閥E6，調(diào)節(jié)減壓閥至所需壓力且壓力表穩(wěn)定。

(2)向電堆空氣腔室充氣：三通球閥A7旋至第二管道15方向、三通球閥B8旋至第五管道18方向、三通球閥C9旋至第八管道21方向，將第三管道16與燃料電池空氣腔入口相連，燃料電池空氣腔出口密封，逐漸打開(kāi)二通球閥A2。

(3)測(cè)量漏氣量：關(guān)閉二通球閥A2、打開(kāi)二通球閥B3、將三通球閥A7旋至第一管道14方向，待第一流量計(jì)10的顯示穩(wěn)定，讀取讀數(shù)，如果讀數(shù)小于或100mL/min，關(guān)閉二通球閥B3，打開(kāi)二通球閥C4，待第二流量計(jì)11讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取讀數(shù)。

(4)泄壓：當(dāng)測(cè)量完成后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)二通球閥D5和二通球閥E6泄壓，泄壓完成后，關(guān)閉二通球閥D5和二通球閥E6。

燃料電池電堆整體測(cè)漏步驟：

(1)接通氣源：關(guān)閉二通球閥A2、二通球閥B3、二通球閥C4、二通球閥D5和二通球閥E6，調(diào)節(jié)減壓閥1至所需壓力且壓力表穩(wěn)定。

(2)向燃料電池電堆空氣腔、冷卻劑腔、氫氣腔充氣：三通球閥A7旋至第二管道15方向、三通球閥C8旋至第五管道18方向、三通球閥C9旋至第八管道21方向，將第三管道16與燃料電池電堆空氣腔入口連接，空氣腔出口密封，將第六管道19與燃料電池電堆冷卻劑腔入口相連，冷卻劑出口密封，將第九管道22與燃料電池電堆氫氣腔入口相連，氫氣腔出口密封，逐漸打開(kāi)二通球閥A2。

(3)測(cè)量漏氣量：關(guān)閉二通球閥A2、打開(kāi)二通球閥C3、將三通球閥A7旋至第一管道14方向，三通球閥B8旋至第四管道17方向，三通球閥C9旋至第七管道20方向，待第一流量計(jì)10的顯示穩(wěn)定，讀取讀數(shù)，如果讀數(shù)小于100mL/min，關(guān)閉二通球閥B3，打開(kāi)二通球閥C4，待第二流量計(jì)11讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取讀數(shù)。

(4)泄壓：當(dāng)測(cè)量完成后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)二通球閥D5和二通球閥E6泄壓，泄壓完成后，關(guān)閉二通球閥D5和二通球閥E6。

燃料電池電堆整體泄漏檢測(cè)時(shí)，三個(gè)快速接頭與燃料電池3個(gè)腔室入口的連接可任意組合。

本實(shí)用新型的工作原理是：使用者進(jìn)行燃料電池電堆空氣腔測(cè)漏步驟為：(1)接通氣源：關(guān)閉二通球閥A2、二通球閥B3、二通球閥C4、二通球閥D5和二通球閥E6，調(diào)節(jié)減壓閥至所需壓力且壓力表穩(wěn)定。(2)向電堆空氣腔室充氣：三通球閥A7旋至第二管道15方向、三通球閥B8旋至第五管道18方向、三通球閥C9旋至第八管道21方向，將第三管道16與燃料電池空氣腔入口相連，燃料電池空氣腔出口密封，逐漸打開(kāi)二通球閥A2。(3)測(cè)量漏氣量：關(guān)閉二通球閥A2、打開(kāi)二通球閥B3、將三通球閥A7旋至第一管道14方向，待第一流量計(jì)10的顯示穩(wěn)定，讀取讀數(shù)，如果讀數(shù)小于或100mL/min，關(guān)閉二通球閥B3，打開(kāi)二通球閥C4，待第二流量計(jì)11讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取讀數(shù)。(4)泄壓：當(dāng)測(cè)量完成后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)二通球閥D5和二通球閥E6泄壓，泄壓完成后，關(guān)閉二通球閥D5和二通球閥E6。使用者進(jìn)行燃料電池電堆整體測(cè)漏步驟為：(1)接通氣源：關(guān)閉二通球閥A2、二通球閥B3、二通球閥C4、二通球閥D5和二通球閥E6，調(diào)節(jié)減壓閥1至所需壓力且壓力表穩(wěn)定。(2)向燃料電池電堆空氣腔、冷卻劑腔、氫氣腔充氣：三通球閥A7旋至第二管道15方向、三通球閥C8旋至第五管道18方向、三通球閥C9旋至第八管道21方向，將第三管道16與燃料電池電堆空氣腔入口連接，空氣腔出口密封，將第六管道19與燃料電池電堆冷卻劑腔入口相連，冷卻劑出口密封，將第九管道22與燃料電池電堆氫氣腔入口相連，氫氣腔出口密封，逐漸打開(kāi)二通球閥A2。(3)測(cè)量漏氣量：關(guān)閉二通球閥A2、打開(kāi)二通球閥C3、將三通球閥A7旋至第一管道14方向，三通球閥B8旋至第四管道17方向，三通球閥C9旋至第七管道20方向，待第一流量計(jì)10的顯示穩(wěn)定，讀取讀數(shù)，如果讀數(shù)小于100mL/min，關(guān)閉二通球閥B3，打開(kāi)二通球閥C4，待第二流量計(jì)11讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取讀數(shù)。(4)泄壓：當(dāng)測(cè)量完成后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)二通球閥D5和二通球閥E6泄壓，泄壓完成后，關(guān)閉二通球閥D5和二通球閥E6。

該燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)采用電子流量計(jì)代替皂泡流量計(jì)，使用更加便利；采用數(shù)據(jù)采集器，可以記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，方便使用者在試驗(yàn)后進(jìn)行查閱與分析；該燃料電池氣密性檢測(cè)系統(tǒng)還具有安全性高、操作簡(jiǎn)單、精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。