氢气循环泵测试系统

技术领域

本发明涉及循环泵测试技术领域，尤其涉及一种氢气循环泵测试系统。

背景技术

在汽车燃料电池领域，氢气循环泵是必不可少的重要元件，氢气循环泵在使用前，需要经过性能测试，一般是在氢气循环泵中通入氢气来对氢气循环泵进行测试。

现有技术中，对氢气循环泵进行测试时，一般是将氢气通入循环泵后直接排出，也就是在氢气循环泵的一端进气，另一端排气，整个测试过程中不断的进气和排气，采用这样不断的向氢气循环泵中供气的方法来对氢气循环泵进行检测。这种测试方法会导致氢气用量较大，浪费氢气，且氢气排放也具有一定风险。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢气循环泵测试系统，以解决现有技术中氢气循环泵测试时直接将氢气排放导致氢气的浪费，以及测试气体排放具有风险的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种氢气循环泵测试系统，包括测试环路及用于为所述测试环路提供氢气的供气支路；

所述测试环路上依次设置有第一压力调节阀、第一流量检测装置、第一压力检测装置、氢气循环泵、第二压力检测装置、第二压力调节阀、压缩机、中冷器、储气罐及第一开关阀；

所述供气支路上依次设置有氢气源、减压阀及第二开关阀，所述供气支路连接至所述第一开关阀与所述第一压力调节阀之间。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述测试环路上还设置有泄压阀，所述泄压阀设于所述中冷器与所述储气罐之间。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述储气罐上设置有第三压力检测装置。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述测试环路上还设置有单向阀，所述单向阀设于所述储气罐与所述第一开关阀之间。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述测试环路还设置有第二流量检测装置，所述第二流量检测装置设于第一开关阀与所述第一压力调节阀之间。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述第二压力调节阀为背压阀。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述压缩机为隔膜压缩机。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述第一压力检测装置、所述第二压力检测装置及所述第三压力检测装置为压力传感器。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述第一流量检测装置及所述第二流量检测装置为流量计。

作为上述氢气循环泵测试系统的一种可选方案，所述氢气循环泵为罗茨泵、螺杆泵、离心泵或爪式泵。

本发明的有益之处在于：本发明的氢气循环泵测试系统中，氢气从氢气源供应到测试环路中，氢气在测试环路中实现循环流动，通过对压力调节阀及开关阀等阀门的调节，模拟不同工况，对氢气循环泵进行性能测试，测试过程中，氢气在测试环路中回收循环利用，无需将氢气排出，避免氢气的浪费，同时也避免了氢气排放带来的风险。

附图说明

图1是本发明中氢气循环泵测试系统实施例的结构示意图。

附图标记：

100、测试环路；101、第一压力调节阀；102、第一流量检测装置；103、第一压力检测装置；104、氢气循环泵；105、第二压力检测装置；106、第二压力调节阀；107、压缩机；108、中冷器；109、泄压阀；110、储气罐；111、单向阀；112、第一开关阀；113、第二流量检测装置；114、第三压力检测装置；

200、供气支路；201、氢气源；202、减压阀；203、第二开关阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种氢气循环泵测试系统，氢气循环泵测试系统用于对氢气循环泵进行性能测试，以确保氢气循环泵能满足其应用在汽车燃料电池中的应用标准。可以理解的是，氢气循环泵也可以用于其它气体，例如氦气、氮气等，本发明实施例中仅以氢气为例进行说明。

图1是本发明中氢气循环泵测试系统实施例的结构示意图，如图1所示，氢气循环泵测试系统包括测试环路100及用于为测试环路100提供氢气的供气支路200。

如图1所示，供气支路200上依次设置有氢气源201、减压阀202以及第二开关阀203，氢气源201例如是氢气瓶，供气支路200连接到测试环路100上，以使氢气瓶中的氢气输送到测试环路100中。氢气瓶中的氢气经过减压阀202和第二开关阀203后，流至测试环路100中，由于氢气瓶中的氢气压力较高，大概有12Mpa，所以需要先经过减压阀202进行减压，第二开关阀203用于控制供气支路200的通断，也就是控制供气支路200是否为测试环路100供气。

如图1所示，测试环路100上依次设置有第一压力调节阀101、第一流量检测装置102、第一压力检测装置103、氢气循环泵104、第二压力检测装置105、第二压力调节阀106、压缩机107、中冷器108、储气罐110及第一开关阀112。如图1所示，供气支路200连接在第一开关阀112与第一压力调节阀101之间，氢气从供气支路200输送到测试环路100中后，测试环路100中的氢气依次流过第一压力调节阀101、第一流量检测装置102、第一压力检测装置103、氢气循环泵104、第二压力检测装置105、第二压力调节阀106、压缩机107、中冷器108、储气罐110及第一开关阀112，最后又回到第一压力调节阀101，实现循环利用。氢气循环泵104的前后两端分别设置有第一压力调节阀101和第二压力调节阀106，以调节氢气循环泵104入口和出口处的压力，通过对压力和流量的控制，实现不同工况下氢气循环泵104性能的测试。

向测试环路100通入一定量的氢气后，即可关闭供气支路200上的第二开关阀203。氢气经过第一压力调节阀101将氢气压力调至氢气循环泵104入口所需压力，入口压力一般为0-1.5bar，出口压力由第二压力调节阀106进行调节，第一压力调节阀101可采用调压阀，第二压力调节阀106可以采用背压阀。氢气循环泵104前后压力由第一压力检测装置103和第二压力检测装置105进行采集，流量由第一流量检测装置102进行测量。此时压缩机107将经过氢气循环泵104的氢气压力进行增压至2-3bar，增压后经过中冷器108冷却。氢气经过增压中冷后进入储气罐110，储气罐110为低压储气罐110，再经过第一开关阀112，然后经过第一压力调节阀101进行循环。压缩机107可采用隔膜压缩机。

如图1所示，测试环路100上还设置有泄压阀109、单向阀111及第二流量检测装置113，储气罐110上设置有第三压力检测装置114。泄压阀109设置在中冷器108与储气罐110之间，泄压阀109起到安全阀的作用，泄压阀109可以确保测试环路100中压力不会过高，保证安全性。单向阀111设置在储气罐110与第一开关阀112之间，单向阀111的设置使得测试环路100中的氢气单向流动，即从储气罐110流向第一开关阀112，而不能从第一开关阀112流向储气罐110，以避免氢气逆向导致测试无法进行，避免损坏设备。第二流量检测装置113设置在第一开关阀112与第一压力调节阀101之间，用于辅助检测测试环路100中的氢气流量。第三压力检测装置114可以检测储气罐110中的氢气压力，从而使得泄压阀109可以根据第三压力检测装置114检测到的压力进行动作，当压力过高时泄压阀109打开。

本发明实施例中，第一压力检测装置103、第二压力检测装置105及第三压力检测装置114均可采用压力传感器，第一流量检测装置102及第二流量检测装置113均可采用流量计，氢气循环泵104可采用罗茨泵、螺杆泵、离心泵或爪式泵。

本发明氢气循环泵测试系统的测试原理为：

当工况固定时，即氢气循环泵104的测试流量保持不变，将第二开关阀203设置为关闭状态。氢气经过第一压力调节阀101，将氢气压力调至氢气循环泵104入口所需压力，入口压一般为0-1.5bar，出口压力由第二压力调节阀106进行调节。氢气循环泵104前后压力由第一压力检测装置103和第二压力检测装置105进行采集，流量由第一流量检测装置102进行测量。此时压缩机107将经过氢气循环泵104的氢气压力进行增压至2-3bar，增压后经过中冷器108冷却，冷却后再经过泄压阀109以免发生压力过高。氢气经过增压中冷后进入储气罐110，再经过单向阀111及第一开关阀112，此时第一开关阀112保持打开状态，再经过第一压力调节阀101进行循环。

当工况变化，例如所需氢气流量需要增大时，调节减压阀202，将氢气源201输出的氮气压力减压至1Mpa-2Mpa，并打开第二开关阀203，对测试环路100进行氢气补充，第二压力调节阀106开大，同时加快压缩机107对氢气的压缩速度。将压缩的氢气经中冷器108进行降温，降温后压缩到储气罐110中，同时关闭第一开关阀112。如果储气罐110的第三压力检测装置114检测到的压力超过一定值时泄压阀109将打开，起到保护作用。当第一流量检测装置102检测到流量补充到所需的流量时，关闭第二开关阀203，同时打开第一开关阀112，调节第一压力调节阀101的开度，达到所需流量。

当所需氢气流量要减小时，将第二开关阀203保持关闭，调节第一压力调节阀101的开度，同时降低压缩机107的压缩速度，压缩后的氢气经过中冷器108，降温后的氢气进入储气罐110。同时，关闭第一开关阀112，在第一流量检测装置102达到所要求的流量时打开第一开关阀112，并调节第一压力调节阀101，保持到所需流量。

本发明的氢气循环泵测试系统中，氢气从氢气源201供应到测试环路100中，氢气在测试环路100中实现循环流动，通过对压力调节阀及开关阀等阀门的调节，模拟不同工况，对氢气循环泵104进行性能测试，测试过程中，氢气在测试环路100中回收循环利用，无需将氢气排出，避免氢气的浪费，同时也避免了氢气排放带来的风险。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。