一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法与流程

1.本发明属于氢气循环泵测试技术领域，具体涉及一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法。


背景技术：

2.燃料电池发动机用氢气循环泵在实际应用场景中，循环泵的入口额定流量、入口温度、入口压力、出口温度和出口压力都需要进行监测，循环泵是否能满足燃料电池发动机系统的应用场景，需要进行前期验证，基于此，需要开发一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统。
3.中国专利cn112392711a公开了一种氢气循环泵的测试方法和装置，该测试方法包括：获取对应每一工况的环境参数和测试参数；其中，所述每一环境参数对应一组测试参数，每一组所述测试参数包括至少两测试参数，每一所述环境参数包括氢气循环泵的出口压力值，每一所述测试参数包括升压值和当前转速、流量值；在每一所述环境参数下，对每一所述参数执行以下步骤：开启所述氢气循环泵，调节氢所述气循环泵的当前转速，调节电动比例阀，调节所述氢气循环泵的升压值，记录对应每一所述当前转速和每一所述升压值的流量值。该专利中的中冷器只能用作散热，测试系统不能进行控温，且该专利无控制前端压力的稳压系统和排气端压力的稳压系统，不能完全模拟燃料电池发动机运行状态的压力环境条件，并且该专利无循环泵控制器散热冷却系统，进而影响循环泵控制器的使用寿命，而且该专利无测试环境下相对湿度的检测和控制系统，不能完全模拟燃料电池发动机运行状态的湿度环境条件。
4.中国专利cn110578679a公开了一种气体循环泵的测试装置，包括：进口工况调控通路，所述进口工况调控通路包括进口气压调控通路和进口温湿度调控通路，所述进口气压调控通路的输出端和进口温湿度调控通路相连并连在被测循环泵的进口端；进口工况检测装置，所述进口工况检测装置设于所述进口工况调控通路上；出口工况调控通路，所述出口工况调控通路的输入端连接在所述被测循环泵的出口端；出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路上。该专利所使用氢气源为压缩空气，成分与氢气差异较大，质量以及流阻不能有效模拟氢气循环泵的使用环境，测试结果不精准，更适合空气压缩机装置测试，且该专利不能实现压力的脉冲调节。


技术实现要素：

5.本发明提供一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法，该测试系统能使燃料电池发动机用氢气循环泵完全模拟燃料电池发动机运行状态的环境，在完全模拟温度、压力环境条件下，评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件，为循环泵进一步开发提供有效数据。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，包括循环泵，所述循环泵入口通过
第一管道连接氢气源或液体介质源，所述第一管道上按流动方向依次设有比例阀、第一三通阀和控温换热组件，所述控温换热组件下游处的第一管道上设有第一压力传感器、第一温度传感器和湿度传感器，所述循环泵出口与第一三通阀通过第二管道连接，所述第二管道上设有第二温度传感器、第二压力传感器、第二三通阀和节流阀，所述第二温度传感器和第二压力传感器处于所述第二三通阀和节流阀的上游处，所述第二三通阀通过第三管道连接泄压阀。
8.进一步地，氢气循环泵测试系统还包括控制系统，所述控制系统包括循环泵控制器，所述第一压力传感器、第一温度传感器、湿度传感器、第二温度传感器、第二压力传感器和循环泵电机均与所述控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的信号输出端分别与所述比例阀、控温换热组件和泄压阀连接。
9.进一步地，所述循环泵控制器连接热交换组件，所述热交换组件包括补水水箱，所述补水水箱输出端连接第一冷却水泵，所述第一冷却水泵输出端连接所述循环泵控制器的冷却水入口，所述循环泵控制器的冷却水出口连接所述补水水箱输入端，所述循环泵控制器的冷却水出口与所述补水水箱之间的冷却管路上设有散热器，所述散热器上设有散热风扇。
10.进一步地，所述第一冷却水泵与所述循环泵控制器的冷却水入口之间的冷却管路上设有第三温度传感器，所述第三温度传感器与所述控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的信号输出端与所述散热风扇连接。
11.进一步地，所述控温换热组件包括中冷器，所述中冷器设置在所述第一管道上，所述中冷器的输出端连接控温水箱，所述控温水箱内设有第四温度传感器，所述控温水箱的输出端连接第二冷却水泵，所述第二冷却水泵的输出端连接所述中冷器的输入端，所述第四温度传感器与所述控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的信号输出端分别与所述控温水箱和第二冷却水泵连接。
12.进一步地，所述第一压力传感器、第一温度传感器和湿度传感器按照流动方向依次设置在所述第一管道上；所述第二温度传感器和第二压力传感器按流动方向依次设置在所述第二管道上。
13.进一步地，所述控温换热组件下游处的第一管道上还设有流量计，所述比例阀与所述氢气源之间的第一管道上设有手动阀。
14.进一步地，所述节流阀为电动节流阀，所述控制系统的信号输出端与所述节流阀连接，所述节流阀处于所述第二三通阀的下游处。
15.一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统的测试方法，包括以下步骤：
16.s1、将所述第一管道连接氢气源，气体介质进入所述第一管道内，所述第一压力传感器监测所述循环泵入口前端的气体压力并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制所述比例阀的开度，通入需求量气体介质，达到试验所需压力后关闭所述比例阀；
17.s2、所述第一管道内的气体介质通过所述循环泵运转并进入所述第二管道内，气体介质在所述第一管道和第二管道内进行内循环，所述第二压力传感器监测所述循环泵出口后端的气体压力，通过调节所述节流阀开度，达到试验所需的循环泵出口压力；
18.所述第一温度传感器和第二温度传感器分别监测所述循环泵入口前端和出口后端的气体温度并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制所述控温换热组件，将气体温度
控制在所需温度；
19.所述第一管道和第二管道内的气体介质温度升高而膨胀，气体压力超过限定值，所述控制系统控制所述泄压阀自动排气达到压力平衡，反之，所述第一管道和第二管道内的气体介质温度降低而收缩，气体压力低于需求压力，所述控制系统控制打开所述比例阀通入气体介质，达到试验需求压力环境。
20.进一步地，
21.步骤s1之前，将所述第一管道连接所述液体介质源，将适量液体介质通入所述第一管道内，确保第一管道、第二管道和第三管道不漏气，然后将第一管道、第二管道和第三管道内的液体介质排出；
22.步骤s1中，所述第一压力传感器监测到所述循环泵入口前端的气体压力低于需求压力过大时，所述控制系统控制所述比例阀的开度增大，大流量通入气体介质，反之，所述第一压力传感器监测到所述循环泵入口前端的气体压力低于需求压力较小时，所述控制系统控制所述比例阀的开度减小，通入所述第一管道内的气体流量减小；
23.步骤s2中，所述控制系统(31)控制所述控温换热组件，将气体温度控制在所需温度，具体是所述控温换热组件的第四温度传感器监测控温水箱内的水温并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制控温水箱，将控温水箱内的水温控制在所需温度，且所述控制系统控制所述控温换热组件的第二冷却水泵转速，调节流过中冷器的水流量，进而将气体温度控制在所需温度；
24.气体压力低于需求压力，所述控制系统(31)控制打开所述比例阀(4)通入气体介质，达到试验需求压力环境，具体是所述第一压力传感器监测到气体压力低于需求压力值并反馈给所述控制系统，所述控制系统控制所述比例阀打开并控制所述比例阀的开度，通入需求量气体介质，达到试验需求压力环境后关闭所述比例阀；
25.步骤s2中还包括，所述湿度传感器监测所述第一管道内的气体湿度，气体湿度过高时通过泄压阀排气方式排出，气体湿度过低时将所述第一管道连接所述液体介质源，加入适量液体介质。
26.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
27.本发明的燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统在测试过程中，第一压力传感器监测循环泵入口前端的气体压力并反馈给控制系统，循环泵控制器控制比例阀的开度，通入需求量气体介质，以达到试验所需压力，第二压力传感器监测循环泵出口后端的气体压力，通过调节节流阀开度，达到试验所需的循环泵出口压力，第一温度传感器和第二温度传感器分别监测循环泵入口前端和出口后端的气体温度并反馈给控制系统，控制系统控制控温换热组件，将气体温度控制在所需温度，第一管道和第二管道内的气体介质因温度升高而膨胀，气体压力超过限定值时泄压阀自动排气达到压力平衡，反之，第一管道和第二管道内的气体介质因温度降低而收缩，气体压力低于需求压力时打开比例阀通入气体介质，达到试验需求压力环境，湿度传感器监测第一管道内的气体湿度，气体湿度过高时通过泄压阀排气方式排出，气体湿度过低时将第一管道连接液体介质源，加入适量液体介质，因而该测试系统能使燃料电池发动机用氢气循环泵完全模拟燃料电池发动机运行状态的环境，在完全模拟温度、压力、湿度环境条件下，评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件，为循环泵进一步开发提供有效数据；
28.本发明中，循环泵控制器连接热交换组件，热交换组件包括补水水箱，补水水箱输出端连接第一冷却水泵，第一冷却水泵输出端连接循环泵控制器的冷却水入口，循环泵控制器的冷却水出口连接补水水箱输入端，循环泵控制器的冷却水出口与补水水箱之间的冷却管路上设有散热器，散热器上设有散热风扇，第一冷却水泵与循环泵控制器的冷却水入口之间的冷却管路上设有第三温度传感器，第三温度传感器与控制系统的信号输入端连接，控制系统的信号输出端与散热风扇连接，这样补水水箱内的水通过第一冷却水泵驱动，进入循环泵控制器的冷却水入口，且从循环泵控制器的冷却水出口流出，途径散热器并返回补水水箱，第三温度传感器监测进入循环泵控制器冷却水入口的水温并反馈给控制系统，控制系统控制散热风扇转速，进而能将循环泵控制器的热量与外界空气进行热交换；
29.本发明中，控温换热组件包括中冷器，中冷器设置在第一管道上，中冷器的输出端连接控温水箱，控温水箱内设有第四温度传感器，控温水箱的输出端连接第二冷却水泵，第二冷却水泵的输出端连接中冷器的输入端，第四温度传感器与控制系统的信号输入端连接，控制系统的信号输出端分别与控温水箱和第二冷却水泵连接，这样第四温度传感器监测控温水箱内的水温并反馈给控制系统，控制系统控制控温水箱，将控温水箱内的水温控制在所需温度，且控制系统控制控温换热组件的第二冷却水泵转速，调节流过中冷器的水流量，进而能将气体温度控制在所需温度；
30.本发明中，节流阀为电动节流阀，控制系统的信号输出端与节流阀连接，第二压力传感器监测循环泵出口后端的气体压力并反馈给控制系统，控制系统控制节流阀开度，进而能达到试验所需要的循环泵出口压力环境；
31.与中国专利cn112392711a相比，本发明利用中冷器、控温水箱和第二冷却水泵组成独立的温控系统，以控制测试系统内的温度；本发明有进气稳压控制系统和排气稳压系统，能完全模拟燃料电池发动机运行状态的压力环境条件，且有独立的循环泵控制器的散热温控系统，能对循环泵控制器进行散热冷却，进而能提高循环泵控制器的使用寿命，并且有相对湿度监控系统，能完全模拟燃料电池发动机运行状态的湿度条件，从而能更准确地评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件；与中国专利cn110578679a相比，本发明所用气源为氢气源，贴合氢气循环泵应用场景，且能实现压力脉冲调节，压力调节斜率高且精度高，高精度控制能实现燃料电池发动机快速交变工况，本发明通过电动节流阀和泄压阀以及配合内部气流循环方式实现压力闭环调节，既节省了资源也实现了燃料电池发动机的应用场景，适用范围更广，本发明能通过第一三通阀实现新氢与循环氢的混合比例的调节。
附图说明
32.图1为本发明的结构示意图。
33.图中附图标记说明：1、循环泵，2、第一管道，3、氢气源，4、比例阀，5、第一三通阀，6、手动阀，7、第一压力传感器，8、第一温度传感器，9、湿度传感器，10、第二管道，11、第二温度传感器，12、第二压力传感器，13、第二三通阀，14、节流阀，15、第三管道，16、泄压阀，17、循环泵控制器，18、循环泵电机，19、补水水箱，20、第一冷却水泵，21、散热器，22、散热风扇，23、冷却管路，24、第三温度传感器，25、中冷器，26、控温水箱，27、第四温度传感器，28、第二冷却水泵，29、流量计，30、可编程电源，31、控制系统。
具体实施方式
34.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1所示，一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，包括循环泵1，循环泵1入口通过第一管道2连接氢气源3或液体介质源，第一管道2上按介质流动方向依次设有比例阀4、第一三通阀5和控温换热组件，比例阀4与氢气源3之间的第一管道2上设有手动阀6，控温换热组件下游处的第一管道2上按介质流动方向依次设有第一压力传感器7、第一温度传感器8和湿度传感器9，循环泵1出口与第一三通阀5通过第二管道10连接，第二管道10上按介质流动方向依次设有第二温度传感器11、第二压力传感器12、第二三通阀13和节流阀14，第二三通阀13通过第三管道15连接泄压阀16；氢气循环泵1测试系统还包括控制系统，控制系统31包括循环泵控制器17，循环泵控制器17连接可编程电源30，第一压力传感器7、第一温度传感器8、湿度传感器9、第二温度传感器11、第二压力传感器12和循环泵电机18均与控制系统31的信号输入端连接，控制系统31的信号输出端分别与比例阀4、控温换热组件和泄压阀16连接；节流阀14为电动节流阀14，控制系统31的信号输出端与节流阀14连接，节流阀14处于第二三通阀13的下游处。
38.其中，循环泵控制器17连接热交换组件，热交换组件包括补水水箱19，补水水箱19输出端连接第一冷却水泵20，第一冷却水泵20输出端连接循环泵控制器17的冷却水入口，循环泵控制器17的冷却水出口连接补水水箱19输入端，循环泵控制器17的冷却水出口与补水水箱19之间的冷却管路23上设有散热器21，散热器21上设有散热风扇22；第一冷却水泵20与循环泵控制器17的冷却水入口之间的冷却管路23上设有第三温度传感器24，第三温度传感器24与控制系统31的信号输入端连接，控制系统31的信号输出端与散热风扇22连接。这样补水水箱19内的水通过第一冷却水泵20驱动，进入循环泵控制器17的冷却水入口，且从循环泵控制器17的冷却水出口流出，途径散热器21并返回补水水箱19，第三温度传感器24监测进入循环泵控制器17冷却水入口的水温并反馈给控制系统31，控制系统31控制散热风扇22转速，从而能将循环泵控制器17的热量与外界空气进行热交换。
39.其中，控温换热组件包括中冷器25，中冷器25设置在第一管道2上，中冷器25的输出端连接控温水箱26，控温水箱26内设有第四温度传感器27，控温水箱26的输出端连接第
二冷却水泵28，第二冷却水泵28的输出端连接中冷器25的输入端，第四温度传感器27与控制系统31的信号输入端连接，控制系统31的信号输出端分别与控温水箱26和第二冷却水泵28连接。这样第四温度传感器27监测控温水箱26内的水温并反馈给控制系统31，控制系统31控制控温水箱26，将控温水箱26内的水温控制在所需温度，且控制系统31控制控温换热组件的第二冷却水泵28转速，调节流过中冷器25的水流量，进而能将气体温度控制在所需温度。
40.其中，控温换热组件下游处的第一管道2上还设有流量计29，试验过程中通过流量计29实时监测记录第一管道2内的气体流量。
41.一种燃料电池发动机用氢气循环泵1测试系统的测试方法，包括以下步骤：
42.s1、将第一管道2连接液体介质源，将适量液体介质通入第一管道2内，确保第一管道2、第二管道10和第三管道15不漏气，然后将第一管道2、第二管道10和第三管道15内的液体介质排出；
43.s2、将第一管道2连接氢气源3，打开手动阀6，气体介质进入第一管道2内，第一压力传感器7监测循环泵1入口前端的气体压力并反馈给控制系统31，控制系统31控制比例阀4的开度，通入需求量气体介质，达到试验所需压力后关闭比例阀4，具体是第一压力传感器7监测到循环泵1入口前端的气体压力低于需求压力(需求压力具体指实际工作时循环泵入口前端的需求压力)过大时，控制系统31控制比例阀4的开度增大，大流量通入气体介质，反之，第一压力传感器7监测到循环泵1入口前端的气体压力低于需求压力较小时，控制系统31控制比例阀4的开度减小，通入第一管道2内的气体流量减小，且由于气体介质易压缩，实际压力与需求压力不能立即达到平衡，当实际压力值高于需求压力时，可通过后端的泄压阀16进行泄压达到压力平衡；
44.s3、第一管道2内的气体介质通过循环泵1运转并进入第二管道10内，气体介质在第一管道2和第二管道10之间进行内循环，第二压力传感器12监测循环泵1出口后端的气体压力并反馈给控制系统31，循环泵1达到需求转速后，控制系统31控制节流阀14开度，进而达到试验所需要的循环泵1出口压力环境(试验所需的循环泵出口压力环境具体指进燃料电池反应堆入口的压力环境)，同时循环泵1泵头压缩气体介质时对气体做功，做功产生的热量将管道内的部分液体介质气化；
45.第一温度传感器8和第二温度传感器11分别监测循环泵1入口前端和出口后端的气体温度并反馈给控制系统31，控制系统31控制控温换热组件，具体是控温换热组件的第四温度传感器27监测控温水箱26内的水温并反馈给控制系统31，控制系统31控制控温水箱26，将控温水箱26内的水温控制在所需温度，且控制系统31控制控温换热组件的第二冷却水泵28转速，调节流过中冷器25的水流量，第一管道2内的气体通过中冷器25与控温水箱26内的水进行热交换，进而将气体温度控制在所需温度，其中所需温度分别为燃料电池发动机额定工况下的高温环境以及冬天北方怠速工况下的低温环境；
46.在模拟燃料电池发动机额定工况下的高温环境条件时，第一管道2和第二管道10内的气体介质由于温度升高而膨胀，气体压力增大，当气体压力超过限定值时，泄压阀16自动排气达到压力平衡，反之，在模拟冬天北方怠速工况下的低温环境条件时，第一管道2和第二管道10内的气体介质由于温度降低而收缩，气体压力降低，第一压力传感器7监测到气体压力低于需求压力值并反馈给控制系统31，控制系统31控制比例阀4打开并控制比例阀4
的开度，通入需求量气体介质，达到试验需求压力环境后关闭比例阀4；
47.湿度传感器9监测第一管道2内的气体湿度，气体湿度过高时通过泄压阀16排气方式排出，气体湿度过低时将第一管道2连接液体介质源，加入适量液体介质。
48.本发明中的循环泵1在静止状态下，默认关闭所有阀门。
49.本发明适用于燃料电池用循环泵系统模拟氢燃料电池发动机运行过程中氢气路管道内的场景；运行介质环境模拟循环泵1需求工作环境中的温度、湿度、压力、流量。
50.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：包括循环泵(1)，所述循环泵(1)入口通过第一管道(2)连接氢气源(3)，所述第一管道(2)上按流动方向依次设有比例阀(4)、第一三通阀(5)和控温换热组件，所述控温换热组件下游处的第一管道(2)上设有第一压力传感器(7)和第一温度传感器(8)，所述循环泵(1)出口与第一三通阀(5)通过第二管道(10)连接，所述的第二管道(10)上设有第二温度传感器(11)、第二压力传感器(12)、第二三通阀(13)和节流阀(14)。2.根据权利要求1所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述第一管道(2)另一端还可连接液体介质源；所述控温换热组件下游处的第一管道(2)上还设有湿度传感器(9)；所述第二温度传感器(11)和第二压力传感器(12)处于所述第二三通阀(13)和节流阀(14)的上游处，所述第二三通阀(13)通过第三管道(15)连接泄压阀(16)；氢气循环泵测试系统还包括控制系统(31)，所述控制系统(31)包括循环泵控制器(17)，所述第一压力传感器(7)、第一温度传感器(8)、湿度传感器(9)、第二温度传感器(11)、第二压力传感器(12)和循环泵电机(18)均与所述控制系统(31)的信号输入端连接，所述控制系统(31)的信号输出端分别与所述比例阀(4)、控温换热组件和泄压阀(16)连接。3.根据权利要求2所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述循环泵控制器(17)连接热交换组件，所述热交换组件包括补水水箱(19)，所述补水水箱(19)输出端连接第一冷却水泵(20)，所述第一冷却水泵(20)输出端连接所述循环泵控制器(17)的冷却水入口，所述循环泵控制器(17)的冷却水出口连接所述补水水箱(19)输入端，所述循环泵控制器(17)的冷却水出口与所述补水水箱(19)之间的冷却管路(23)上设有散热器(21)，所述散热器(21)上设有散热风扇(22)。4.根据权利要求3所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述第一冷却水泵(20)与所述循环泵控制器(17)的冷却水入口之间的冷却管路(23)上设有第三温度传感器(24)，所述第三温度传感器(24)与所述控制系统(31)的信号输入端连接，所述控制系统(31)的信号输出端与所述散热风扇(22)连接。5.根据权利要求2所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述控温换热组件包括中冷器(25)，所述中冷器(25)设置在所述第一管道(2)上，所述中冷器(25)的输出端连接控温水箱(26)，所述控温水箱(26)内设有第四温度传感器(27)，所述控温水箱(26)的输出端连接第二冷却水泵(28)，所述第二冷却水泵(28)的输出端连接所述中冷器(25)的输入端，所述第四温度传感器(27)与所述控制系统(31)的信号输入端连接，所述控制系统(31)的信号输出端分别与所述控温水箱(26)和第二冷却水泵(28)连接。6.根据权利要求2所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述第一压力传感器(7)、第一温度传感器(8)和湿度传感器(9)按照流动方向依次设置在所述第一管道(2)上；所述第二温度传感器(11)和第二压力传感器(12)按流动方向依次设置在所述第二管道(10)上。7.根据权利要求2所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述控温换热组件下游处的第一管道(2)上还设有流量计(29)，所述比例阀(4)与所述氢气源(3)之间的第一管道(2)上设有手动阀(6)。8.根据权利要求2所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统，其特征在于：所述节流阀(14)为电动节流阀(14)，所述控制系统(31)的信号输出端与所述节流阀(14)连接，
所述节流阀(14)处于所述第二三通阀(13)的下游处。9.根据权利要求2-8任一项所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统的测试方法，其特征在于包括以下步骤：s1、将所述第一管道(2)连接所述氢气源(3)，气体介质进入所述第一管道(2)内，所述第一压力传感器(7)监测所述循环泵(1)入口前端的气体压力并反馈给所述控制系统(31)，所述控制系统(31)控制所述比例阀(4)的开度，通入需求量气体介质，达到试验所需压力后关闭所述比例阀(4)；s2、所述第一管道(2)内的气体介质通过所述循环泵(1)运转并进入所述第二管道(10)内，气体介质在所述第一管道(2)和第二管道(10)内进行内循环，所述第二压力传感器(12)监测所述循环泵(1)出口后端的气体压力，通过调节所述节流阀(14)开度，达到试验所需的循环泵(1)出口压力；所述第一温度传感器(8)和第二温度传感器(11)分别监测所述循环泵(1)入口前端和出口后端的气体温度并反馈给所述控制系统(31)，所述控制系统(31)控制所述控温换热组件，将气体温度控制在所需温度；所述第一管道(2)和第二管道(10)内的气体介质温度升高而膨胀，气体压力超过限定值，所述控制系统(31)控制所述泄压阀(16)自动排气达到压力平衡，反之，所述第一管道(2)和第二管道(10)内的气体介质温度降低而收缩，气体压力低于需求压力，所述控制系统(31)控制打开所述比例阀(4)通入气体介质，达到试验需求压力环境。10.根据权利要求9所述一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统的测试方法，其特征在于：步骤s1之前，将所述第一管道(2)连接所述液体介质源，将适量液体介质通入所述第一管道(2)内，确保第一管道(2)、第二管道(10)和第三管道(15)不漏气，然后将第一管道(2)、第二管道(10)和第三管道(15)内的液体介质排出；步骤s1中，所述第一压力传感器(7)监测到所述循环泵(1)入口前端的气体压力低于需求压力过大时，所述控制系统(31)控制所述比例阀(4)的开度增大，大流量通入气体介质，反之，所述第一压力传感器(7)监测到所述循环泵(1)入口前端的气体压力低于需求压力较小时，所述控制系统(31)控制所述比例阀(4)的开度减小，通入所述第一管道(2)内的气体流量减小；步骤s2中，所述控制系统(31)控制所述控温换热组件，将气体温度控制在所需温度，具体是所述控温换热组件的第四温度传感器(27)监测控温水箱(26)内的水温并反馈给所述控制系统(31)，所述控制系统(31)控制控温水箱(26)，将控温水箱(26)内的水温控制在所需温度，且所述控制系统(31)控制所述控温换热组件的第二冷却水泵(28)转速，调节流过中冷器(25)的水流量，进而将气体温度控制在所需温度；气体压力低于需求压力，所述控制系统(31)控制打开所述比例阀(4)通入气体介质，达到试验需求压力环境，具体是所述第一压力传感器(7)监测到气体压力低于需求压力值并反馈给所述控制系统(31)，所述控制系统(31)控制所述比例阀(4)打开并控制所述比例阀(4)的开度，通入需求量气体介质，达到试验需求压力环境后关闭所述比例阀(4)；步骤s2中还包括，所述湿度传感器(9)监测所述第一管道(2)内的气体湿度，气体湿度过高时通过泄压阀(16)排气方式排出，气体湿度过低时将所述第一管道(2)连接所述液体
介质源，加入适量液体介质。

技术总结
本发明公开了一种燃料电池发动机用氢气循环泵测试系统及其测试方法，测试系统包括循环泵，循环泵入口通过第一管道连接氢气源，第一管道上按流向依次设有比例阀、第一三通阀和控温换热组件，控温换热组件下游处的第一管道上设有第一压力传感器、第一温度传感器和湿度传感器，循环泵出口与第一三通阀之间的第二管道上设有第二温度传感器、第二压力传感器、第二三通阀和节流阀，第二温度传感器和第二压力传感器处于第二三通阀和节流阀的上游处，第二三通阀通过第三管道连接泄压阀。该测试系统能使循环泵完全模拟燃料电池发动机运行状态环境，在完全模拟温度、压力、湿度环境条件，评估燃料电池发动机用氢气循环泵能否满足使用条件。件。件。


技术研发人员：陈久坤 魏青龙
受保护的技术使用者：上海重塑能源科技有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/3/8