1.本实用新型涉及燃料电池电堆测试技术领域，具体为一种燃料电池电堆测试装置。
背景技术：2.燃料电池电堆是由多个燃料电池单体串联而成，具有高功率、高密度、无污染等优点。随着社会的发展，人们对生活质量的不断提高，洁能环保的生活理念越来越普及，燃料电池作为清洁能源市场应用会越来越高，对燃料电池的技术要求及安全性会越来越高。针对燃料电池电堆在组装完成后都会进行的一系列基本参数测试(如气密性、绝缘等)，为电堆在进行活化、封装以及出厂后客户的正常使用提供相应依据，在电堆绝缘值测试种，现有技术中通常采用绝缘仪直接对电池电堆进行测试，不能满足不同温度下持续测量的需求，亟待提出一种操作简单、测试全面的燃料电池电堆测试装置。
技术实现要素：3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种燃料电池电堆测试装置，解决了燃料电池电堆测试装置测试单一、操作繁琐的的问题。
4.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种燃料电池电堆测试装置，包括，
5.cvm模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第一输出信号；
6.绝缘检测模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第二输出信号；
7.电堆测试模块，与电堆模块电性连接，所述电堆测试模块包括与水腔相连的水腔测试结构、与空腔相连的空腔测试结构及与氢腔相连的氢腔测试结构，用于进行待测电堆模块的基础检测；
8.数据处理模块，与cvm模块及绝缘检测模块电性连接，用于处理第一输出信号及第二输出信号。
9.较佳地，所述水腔测试结构包括第一支路、第二支路及冷却循环支路，所述第一支路与第二支路通过公共点与冷却循环支路连接；
10.所述第一支路通过管路设置储水器、进水电磁阀，所述进水电磁阀的输出端与公共点相接；
11.所述第二支路通过管路设置第一减压阀、第二压力传感器、第一流量计、第一进气电磁阀，所述第一进气电磁阀的输出端与公共点相接；
12.所述冷却循环支路通过管路设置水泵、第一压力传感器及第一温度传感器、电堆模块、ptc加热模块、第一排气电磁阀，所述第一排气电磁阀的输出端于水泵的输入端相连，所述第一排气电磁阀的输出端还与手动针阀相连。
13.较佳地，所述储水器与进水电磁阀之间设置有直通精过滤器。
14.较佳地，所述空腔测试结构依次包括第二减压阀、第三压力传感器、第二进气电磁
阀、第二流量计、第四压力传感器、电堆模块及第二排气电磁阀通过管路形成第二测试回路。
15.较佳地，所述氢腔测试结构依次包括第三减压阀、第五压力传感器、第三进气电磁阀、第三流量计、第六压力传感器、电堆模块及第三排气电磁阀通过管路形成第三测试回路。
16.较佳地，所述电堆测试模块还包括电堆接口模块，所述电堆接口模块至少包括水腔机械接口、空腔机械接口、氢腔机械接口、cvm模块对接接口及绝缘检测模块对接接口。
17.本实用新型具备以下有益效果：
18.1、测试应用广：通过将cvm模块、绝缘检测模块及电堆测试模块与电池电堆进行连接，可利用水腔测试结构的切换变化实现对电池电堆进行气密性测试、绝缘值测试等基本测试，测试范围广，测试数据直接保存于数据处理模块中，读取便利，为电堆在进行活化、封装以及出厂后客户的正常使用提供相应依据；
19.2、测试应用灵活度高：电堆测试模块中的水腔测试结构与绝缘检测模块共同工作时，可通过改变电堆冷却液的温度，持续测试、记录电堆的绝缘值变化，解决了现有技术中只能测单一温度下的绝缘值的问题，电堆测试模块中的水腔测试结构与cvm模块共同工作时，可通过数据处理模块确认cvm实际检测通道是否与设计相符，操作步骤灵活度高；
20.3、操作便捷成本低：电堆测试模块通过关闭与开启相关的减压阀、进气电磁阀及排气电磁阀等可实现电池电堆进行气密性测试、绝缘值测试等基本测试，操作简单且电堆测试模块制造成本低。
附图说明
21.图1为本实用新型本实用新型提供的燃料电池电堆测试装置结构图；
22.图2为本实用新型提供的一种燃料电池电堆绝缘值的测试方法流程图；
23.图3为本实用新型提供的一种燃料电池电堆cvm通道匹配情况的测试方法流程图。
24.图中：1、第一减压阀；2、第二压力传感器；3、第一流量计；4、第一进气电磁阀；5、储水器；6、；7、进水电磁阀；8、水泵；9、第一压力传感器；10、第一温度传感器；11、手动针阀；12、第一排气电磁阀；13、ptc加热模块；14、第二减压阀；15、第三压力传感器；16、第二进气电磁阀；17、第二流量计；18、第四压力传感器；19、第二排气电磁阀；20、第三减压阀；21、第五压力传感器；22、第三进气电磁阀；23、第三流量计；24、第六压力传感器；25、第三排气电磁阀；101、公共点。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：燃料电池电堆测试装置，包括cvm模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第一输出信号；
27.绝缘检测模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第二输出信号；
28.电堆测试模块，与电堆模块电性连接，所述电堆测试模块包括与水腔相连的水腔测试结构、与空腔相连的空腔测试结构及与氢腔相连的氢腔测试结构，用于进行待测电堆模块的基础检测；
29.数据处理模块，与cvm模块及绝缘检测模块电性连接，用于处理第一输出信号及第二输出信号。
30.在一种较佳的实施方式中，所述水腔测试结构包括第一支路、第二支路及冷却循环支路，所述第一支路与第二支路通过公共点与冷却循环支路连接，且数据处理模块为计算机。
31.所述第一支路通过管路设置储水器5、进水电磁阀7，所述进水电磁阀7的输出端与公共点101相接；在进行电堆绝缘值的测试的过程中，关闭第二支路，可直接打开进水电磁阀7，通过将冷却液注入冷却腔中，创造电堆绝缘值检测试验的环境，简单便捷，此时冷却循环支路由冷却液通过；
32.所述第二支路通过管路设置第一减压阀1、第二压力传感器2、第一流量计3、第一进气电磁阀4，所述第一进气电磁阀4的输出端与公共点101相接；在进行电堆气密性测试的过程中，可关闭第一支路，通过打开或关闭第一减压阀1、第一进气电磁阀4及第一排气电磁阀12，创造电堆气密性测试的环境；此时冷却循环支路由气体通过。
33.所述冷却循环支路通过管路设置水泵8、第一压力传感器9及第一温度传感器10、电堆模块、ptc加热模块13、第一排气电磁阀12，所述第一排气电磁阀12的输出端于水泵8的输入端相连，所述第一排气电磁阀12的输出端还与手动针阀11相连；在此过程中，在冷却循环支路由气体通过的状态下，水泵8及ptc加热模块13的气密性满足一般的电堆气密性测试需求。
34.在一种较佳的实施方式中，所述储水器5与进水电磁阀7之间设置有直通精过滤器6，冷却液在循环过程中，冷却液中“杂质”会不断增加，导致其电导率会不断上升，电阻值降低，系统绝缘性能随之下降，通过设置直通精过滤器，可以过滤冷却液中的杂质及电解质，提高电堆绝缘值的准确性。
35.水腔测试结构通过设置第一支路、第二支路及冷却循环支路，可以利用水腔测试结构的切换变化实现对电池电堆进行气密性测试、绝缘值测试等基本测试，方便快捷。
36.所述空腔测试结构依次包括第二减压阀14、第三压力传感器15、第二进气电磁阀16、第二流量计17、第四压力传感器18、电堆模块及第二排气电磁阀19通过管路形成第二测试回路。所述氢腔测试结构依次包括第三减压阀20、第五压力传感器21、第三进气电磁阀22、第三流量计23、第六压力传感器24、电堆模块及第三排气电磁阀25通过管路形成第三测试回路。
37.所述电堆测试模块还包括电堆接口模块，所述电堆接口模块至少包括水腔机械接口、空腔机械接口、氢腔机械接口、cvm模块对接接口及绝缘检测模块对接接口。
38.例如在进行氢腔总漏的测试过程中，
39.第一步，关闭所有电磁阀、减压阀，打开氢腔进口第三进气电磁阀22、空腔出口第二排气电磁阀19、冷却循环支路出口第一排气电磁阀12；
40.第二步,将第三流量计23接入氢腔进口，打开氢腔第三减压阀20，缓慢增压至50kpa(根据实际情况定)，保持压力稳定5min(根据实际情况定)，读取氢腔第三流量计23上
读数；
41.第三步，关闭第三进气电磁阀22，同时开始计时，读取5min后第六压力传感器24的示数；
42.第四步，关闭第三进气电磁阀22，第三减压阀20，缓慢打开氢腔第三排气电磁阀25泄压；
43.在进行氢腔外漏、空腔漏、冷却腔外漏、氢腔与空腔串漏、氢腔与冷却腔串漏、空腔与冷却腔串漏中，测漏过程中进水电磁阀保持关闭状态，其他不用功能件忽略；相关数值根据实际情况定或根据企业相关标准标定。
44.水腔测试结构通过设置第一支路、第二支路及冷却循环支路，可以利用水腔测试结构的切换变化实现对电池电堆进行气密性测试、绝缘值测试等基本测试，方便快捷。
45.本实用新型还提供一种燃料电池电堆绝缘值的测试方法，采用如本实用新型提供的燃料电池电堆测试装置；图2为燃料电池电堆绝缘值的测试方法流程图，具体包括，
46.s110、于电堆气密性合格的状态下记录初始绝缘值；
47.具体地，于电堆气密性合格的状态下关闭进水电磁阀7、第一进气电磁阀4、第一排气电磁阀12、第二进气电磁阀16、第二排气电磁阀19、第三进气电磁阀22及第三排气电磁阀25，并记录初始绝缘值，其中，保证绝缘检测单元连接正常；
48.s120、于冷却液正常工作状态下记录常温绝缘值；
49.具体地，打开进水电磁阀7及第一排气电磁阀12的状态下注入冷却液，待储水器液位稳定后开启水泵8工作指令，于确定第一支路与冷却循环支路的空气排尽后记录常温绝缘值，其中水泵8的转速根据电堆的实际情况确定；
50.s130、于ptc加热模块工作的情况下记录不同温度的绝缘值；
51.具体地，于ptc加热模块13工作的状态下对冷却液加热至预定温度，记录加热过程中不同温度对应的绝缘值；预定的温度一般设置为80℃，在冷却液加热的过程中可分别记录不同温度值对应的绝缘值，持续测试，记录绝缘值。
52.s140、输出初始绝缘值、常温绝缘值及不同温度对应的绝缘值；
53.打开手动针阀11排空冷却液并进行断电处理，输出初始绝缘值、常温绝缘值及不同温度对应的绝缘值。
54.电堆测试模块中的水腔测试结构与绝缘检测模块共同工作时，可通过ptc加热模块改变冷却液温度，在不同的温度下进行持续测试、记录电堆的绝缘值变化，操作步骤简单，试验成本降低，解决了现有技术中只能测预定状态下的绝缘值的问题。
55.本实用新型还提供一种燃料电池电堆cvm通道匹配情况的测试方法，采用燃料电池电堆测试装置，图3为燃料电池电堆cvm通道匹配情况的测试方法的流程图，具体包括，
56.s210、于cvm模块连接正常的状态下获取数据处理模块观察未通气的状态；
57.具体地，于电堆气密性合格的状态下关闭进水电磁阀7、第一进气电磁阀4、第一排气电磁阀12、第二进气电磁阀16、第二排气电磁阀19、第三进气电磁阀22、第三排气电磁阀25、第一减压阀1、第二减压阀14及第三减压阀20，通过数据处理模块显示未通工作气源时的状态，其中，保证cvm单元连接正常；
58.s220、于氧化剂及燃料剂达到电堆标定的预设值时，记录cvm模块第一状态下的显示变化；
59.于通入工作气源的状态下调节第一减压阀1、第二减压阀14及第三减压阀20观察第三压力传感器15及第五压力传感器21的压力数值，待压力数值达到预设标准时同时打开第二进气电磁阀16、第三进气电磁阀22、第二排气阀19及第三排气阀25，观察cvm模块数据变化情况；
60.具体地，切换气源，氢腔气源为氢气，空腔气源为空气，将第一进气电磁阀4、第一减压阀1关闭，保证冷却液充满冷却腔，调节减压阀观察第三压力传感器15及第五压力传感器21示数，达到预设值(根据实际电堆标定)时停止，同时打开氢腔及空腔第二进气电磁阀16、第三进气电磁阀22，及氢腔及空腔第二排气电磁阀19及第三排气电磁阀25，观察cvm显示变化情况。
61.s230、于氧化剂及燃料剂达到电堆标定的预设值时，记录cvm模块第二状态下的显示变化；
62.待压力数值达到预设标准时同时关闭第二进气电磁阀16、第三进气电磁阀22、第二排气电磁阀19及第三排气电磁阀25，观察cvm模块数据变化情况。
63.电堆测试模块中的水腔测试结构与绝缘检测模块共同工作时，可通过改变电堆冷却液的温度，持续测试、记录电堆的绝缘值变化，电堆测试模块中的水腔测试结构与cvm模块共同工作时，可通过数据处理模块确认cvm实际检测通道是否与设计相符。
64.需要说明的是，在本文中，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。
65.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，包括，cvm模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第一输出信号；绝缘检测模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第二输出信号；电堆测试模块，与电堆模块电性连接，所述电堆测试模块包括与水腔相连的水腔测试结构、与空腔相连的空腔测试结构及与氢腔相连的氢腔测试结构，用于进行待测电堆模块的基础检测；数据处理模块，与cvm模块及绝缘检测模块电性连接，用于处理第一输出信号及第二输出信号。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，所述水腔测试结构包括第一支路、第二支路及冷却循环支路，所述第一支路与第二支路通过公共点与冷却循环支路连接；所述第一支路通过管路设置储水器、进水电磁阀，所述进水电磁阀的输出端与公共点相接；所述第二支路通过管路设置第一减压阀、第二压力传感器、第一流量计、第一进气电磁阀，所述第一进气电磁阀的输出端与公共点相接；所述冷却循环支路通过管路设置水泵、第一压力传感器及第一温度传感器、电堆模块、ptc加热模块、第一排气电磁阀，所述第一排气电磁阀的输出端于水泵的输入端相连，所述第一排气电磁阀的输出端还与手动针阀相连。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，所述储水器与进水电磁阀之间设置有直通精过滤器。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，所述空腔测试结构依次包括第二减压阀、第三压力传感器、第二进气电磁阀、第二流量计、第四压力传感器、电堆模块及第二排气电磁阀通过管路形成第二测试回路。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，所述氢腔测试结构依次包括第三减压阀、第五压力传感器、第三进气电磁阀、第三流量计、第六压力传感器、电堆模块及第三排气电磁阀通过管路形成第三测试回路。6.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆测试装置，其特征在于，所述电堆测试模块还包括电堆接口模块，所述电堆接口模块至少包括水腔机械接口、空腔机械接口、氢腔机械接口、cvm模块对接接口及绝缘检测模块对接接口。
技术总结本实用新型公开了一种燃料电池电堆测试装置，包括CVM模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第一输出信号；绝缘检测模块，与电堆模块电性连接，用于采集电堆模块第二输出信号；电堆测试模块，与电堆模块电性连接，所述电堆测试模块包括与水腔相连的水腔测试结构、与空腔相连的空腔测试结构及与氢腔相连的氢腔测试结构，用于进行待测电堆模块的基础检测；数据处理模块，与CVM模块及绝缘检测模块电性连接，用于处理第一输出信号及第二输出信号。该燃料电池电堆测试装置，电堆测试模块通过关闭与开启相关的减压阀、进气电磁阀及排气电磁阀等可完成电池电堆基本测试，操作简单制造成本低。造成本低。造成本低。
技术研发人员：谢景鑫 付宇 梁栋
受保护的技术使用者：上海骥翀氢能科技有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/7/5
