(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211131891.5 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 新源动力股份有限公司 地址 116000 辽宁省大连市高新园区黄浦 路907号 (72)发明人 马由奇　孙茂喜　丁鹏　王辉　 李东明　刘雪婷　孙昕　王雷　 邢丹敏　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 王思宇　李洪福 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种燃料电池气液分离器性能测试装置及 检测方法 (57)摘要 本发明提供一种燃料电池气液分离器性能 测试装置及检测方法。 本发明装置包括供气及混 合单元、 气体增湿加热单元、 造雾单元和检测单 元， 所述供气及混合单元包括混合室以及与所述 混合室连通的空气路、 氮气路和氢气路， 所述气 体增湿加热单元包括温控开关、 增湿罐和加热 器， 所述造雾 单元包括计量泵、 喷嘴、 压力传感器 II和温度传感器， 所述检测单元包括检测视窗、 量筒、 压差计和激光粒度仪。 本发明的技术方案 解决了现有技术中无法完全模拟燃料电池运行 条件、 无法实时检测气液分离器分离液体粒径、 缺乏气液分离器性能分析定性的统一标准及设 备的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115389189 A 2022.11.25 CN 115389189 A 1.一种燃料电池气液分离器性 能测试装置， 其特征在于， 包括供气及 混合单元、 气体增 湿加热单元、 造雾单元和检测单 元； 所述供气及 混合单元包括混合室以及空气路、 氮气路和氢气路， 所述空气路、 所述氮气 路和所述氢气路分别与所述混合室连通； 所述气体增湿加热单元包括温控开关、 增湿罐和加热器， 所述增湿罐与所述混合室相 连通， 所述加热器设置 于所述增湿罐 下部， 所述温控开关用于控制所述加热器的加热温度； 所述造雾单元包括计量泵、 喷嘴、 压力传感器II和温度传感器， 所述增湿罐的气体出口 连接至所述喷嘴的入口， 所述计量泵的入口连接至所述增湿罐， 出口与所述喷嘴入口连接， 所述喷嘴出口与气液分离器的入口相连， 所述压力 传感器II设置在所述喷嘴与所述计量泵 之间， 所述温度传感器设置在所述喷 嘴与所述气液分离器之间； 所述检测单元包括检测视窗、 量筒、 压差计和激光粒度仪， 所述气液分离器的入口和气 体出口分别设置有所述检测视窗， 所述量筒放置在所述气液分离器排水 口的正下方， 所述 压差计的进出口分别设置在所述气液分离器入口和气体出口的管路上， 所述激光粒度仪通 过所述检测视窗测量液滴粒径， 所述压 差计用于检测所述气液分离器的阻力降。 2.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述测试装 置还包括排放单元， 所述排放单元包括背压阀、 排放阀和消音器， 所述气液分离器的气 体出 口依次设置有所述 排放阀和所述背压阀， 所述消音器连接 至所述背压阀。 3.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述氢气路 与所述混合室之 间依次连接有减压阀I和质量流量计I； 所述氮气路与所述混合室之 间依次 连接有减压阀II和质量流量计II； 所述质量流量计I和所述质量流量计II分别用于调节所 述氢气路和所述空气路中气 体的流量； 所述空气路设置有与燃料电池测试台架空气供气接 口连接的预留接口； 所述混合室上安装有压力传感器I， 所述压力传感器I用于监测所述混 合室内气体压力。 4.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述气体增 湿加热单元还包括补水水箱， 所述补水水箱与所述增湿罐相连通， 所述增湿罐中设有水位 控制设备， 所述水位控制设备能够监测所述增湿罐内水位， 并在监测到的水位低于设定水 位时控制所述补水 水箱向所述增湿罐中补加去离 子水。 5.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述喷嘴入 口处设置有可调压力稳压阀， 用于稳定所述喷 嘴的喷水量。 6.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述检测视 窗材质是高透玻璃并具有特殊防结雾 涂层。 7.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述激光粒 度仪采用在线激光粒度仪 。 8.根据权利要求1所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述计量泵 采用高压柱塞计量泵。 9.根据权利要求2所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 其特征在于， 所述背压阀 采用燃料电池系统使用的节气门。 10.一种燃料电池气液分离器性 能的检测方法， 其特征在于， 采用权利要求1～9任一项 所述的燃料电池气液分离器性能测试装置， 具体包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115389189 A 2S1： 根据工况需求制定各工况下气液分离器性能测试需求表， 气液分离器性能测试需 求表包括各工况对应的各项控制参数， 控制参数包括通入气液分离器的气体流量、 气液混 合物中气体和液体的比例、 气液混合物的压力、 温度和湿度、 喷 嘴的喷水量以及液滴粒径； S2： 根据气液分离器性能测试需求表确定测试工况对应的各项控制参数， 通过气液分 离器性能测试装置的供气及混合单元调节输入的气体流量， 通过气体增湿加热单元、 造雾 单元和排气单元调节气液混合物中气体和液体的比例、 气液混合物的压力、 温度和湿度， 喷 嘴的喷水量以及液滴粒径； S3： 在测试装置运行至各项控制参数稳定后， 开始计时， 在计时开始后的1min、 3min和 5min， 通过激光粒度仪测量气液分离器入口和气体出口处液滴粒径及含量并记录， 同时读 取量筒内水量并记录； S4： 通过压差计测试不同工况对应的不同气体流量下通过气液分离器的气液混合物的 阻力降。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115389189 A 3