1.本实用新型涉及燃料电池测试技术领域，特别涉及基于空间微重力环境或水下密闭空间环境的静态排水燃料电池电堆的系统测试台。
背景技术：
2.燃料电池是一种新型清洁发电能源，具有较高的比能量，已在车用领域初步实现商业化。其中，静态排水燃料电池系统是一种特殊结构的燃料电池系统，具有较高氢氧利用率和产物水回收效率，是空间环境和水下密闭环境使用的必要条件。
3.静态排水燃料电池系统是由静态排水燃料电池电堆、氢氧减压稳压系统、循环水系统组成，由于静态排水燃料电池系统工作状态和工作条件与商业应用燃料电池不同，所以前期在对静态排水燃料电池电堆测试过程中，通过目前商业燃料电池测试台仅可进行电化学性能测试，不能对氢氧利用率和产物水回收率等性能进行测试，这就导致在电化学性能测试过程中无法同步得到静态排水燃料电池电堆其它相关性能数据。无法对后期燃料电池系统设计和调试过程提供相应数据支撑。
技术实现要素：
4.本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种静态排水燃料电池电堆测试台，能够在测试电堆电化学性能的同时，获取氢氧利用率和产物水回收率等性能进行测试。
5.本实用新型的技术j9九游会真人的解决方案是：
6.一种适用于静态排水氢氧燃料电池的系统测试台，包括台体，台体连接有氢气进气管、氢气出气管、氧气进气管、氧气出气管、循环水通路；氢气进气管的出口与待测试电堆的氢气入口连接，氢气出气管的进气口与待测试电堆的氢气出口连接；氧气进气管的出口与待测试电堆的氧气入口连接，氧气出气管的进口与待测试电堆的氧气出口连接；循环水通路分别接待测试电堆的循环水入口和循环水出口，在循环水入口和循环水出口之间形成水循环。
7.所述氢气进气管沿着氢气流动方向依次连接有压力传感器p1、电磁阀d1、比例阀b1、压力传感器p3、流量传感器l1，氢气出气管沿着氢气流动方向依次连接有流量传感器l3、针阀z1、压力传感器p5、尾排电磁阀d3；氧气进气管的入口到待测试电堆的氧气入口之间、且沿着氧气流动方向依次连接有压力传感器p2、电磁阀d2、比例阀b2、压力传感器p4、流量传感器l2，氧气出气管沿着氧气流动方向依次连接有有流量传感器l4、针阀z2、压力传感器p6、尾排电磁阀d4。
8.所述循环水通路包括循环水箱、进水管和出水管，进水管的一端连通循环水箱、另一端连接循环水入口，出水管一端连通循环水箱、另一端连接循环水出口，进水管连接有水泵m1。
9.所述氧气进气管的出口设置两个、一个出口连接于待测试电堆的氧气入口、另一
个出口通过连接管连接于循环水箱，连接管上连接有压力传感器p7和比例阀b3。
10.所述连接管的一端连通于循环水箱、另一端连通于氧气进气管的比例阀b2和流量传感器l2之间。
11.所述压力传感器p7位于比例阀b3和循环水箱之间。
12.所述水泵m1与循环水入口之间有流量计l5，用于检测循环水流速，循环水入口和循环水出口位置接温度传感器t1、t2，用于检测进入电堆和出电堆时的温度。
13.所述循环水箱的底部设有压力传感器p8，用于测量循环水箱内水的重量变化。
14.所述台体连接有上位机，上位机用于接收传感器的检测信号、且通过控制比例阀b1、b2、b3进而稳定测试台气体压力。
15.一种静态排水燃料电池电堆性能测试台，包括上位机、减压阀、安全阀、比例阀、电磁阀、针阀、温度传感器、压力传感器、循环泵、循环泵、压力水箱、流量计和电子秤。
16.该测试台除可测试除电化学性能外，还可测试氢氧利用率和产物水回收率等，氢氧质子交换膜静态排水燃料电池相关特性。
17.氢气和氧气经过一级减压后通过进入测试台气体接口，进气电磁阀之前有气体压力传感器检测气体压力在测试台许用范围内，电磁阀后端为比例阀精确控制进入电堆的气体压力，比例阀和电堆气体接口之间有气体压力传感器和流量传感器，用于检测进入电堆的气体压力和流量。电堆气体出口和针阀之间有流量传感器，用于检测尾排气体量。针阀与气体尾排电磁阀之间有气体压力传感器，用于测试尾排时电堆压力波动情况。比例阀与水箱之间有压力传感器，用于检测水箱内压力。各电控设备及传感器均与上位机电连接，通过压力传感器反馈信号给上位机，控制比例阀进而稳定测试台气体和循环水压力。
18.循环水箱通过水泵将实现水的循环，水泵与电堆循环水入口之间有流量计，用于检测循环水流速，电堆循环水的入口和出口接温度传感器，用于检测进入电堆和出电堆时的温度。循环水箱中设有换热器，用于维持水箱内温度。
19.静态排水燃料电池电堆的产物水是通过循环水带出到循环水箱内，水箱下方有压力传感器，用于测量循环水箱内水的重量变化，结合测试台检测电流电压等参数可计算燃料电池发电过程的理论产水量，进一步得出产物水回收率。
20.综上所述，本技术至少包括以下有益技术效果：
21.(1)通过该测试台可测试静态排水燃料电池电化学性能；
22.(2)通过该测试台可测试静态排水燃料电池氢氧利用率；
23.(3)通过该测试台可测试静态排水燃料电池产物水回收率；
附图说明
24.图1为为本实用新型提供的一种静态排水燃料电池电堆综合性能测试台。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的描述：
26.本技术实施例公开一种适用于静态排水氢氧燃料电池的系统测试台，如图1所示，包括台体，台体连接有电流传感器a1、电压巡检v1、氢气进气管、氢气出气管、氧气进气管、氧气出气管、循环水通路。
27.氢气进气管的出口与待测试电堆的氢气入口连接，氢气出气管的进气口与待测试电堆的氢气出口连接；氧气进气管的出口与待测试电堆的氧气入口连接，氧气出气管的进口与待测试电堆的氧气出口连接；循环水通路分别接待测试电堆的循环水入口和循环水出口，在循环水入口和循环水出口之间形成水循环。
28.如图1所示，氢气进气管沿着氢气流动方向依次连接有压力传感器p1、电磁阀d1、比例阀b1、压力传感器p3、流量传感器l1，氢气出气管沿着氢气流动方向依次连接有流量传感器l3、针阀z1、压力传感器p5、尾排电磁阀d3；氧气进气管的入口到待测试电堆的氧气入口之间、且沿着氧气流动方向依次连接有压力传感器p2、电磁阀d2、比例阀b2、压力传感器p4、流量传感器l2，氧气出气管沿着氧气流动方向依次连接有有流量传感器l4、针阀z2、压力传感器p6、尾排电磁阀d4。
29.循环水通路包括循环水箱、进水管和出水管，进水管的一端连通循环水箱、另一端连接循环水入口，出水管一端连通循环水箱、另一端连接循环水出口，进水管连接有水泵m1。
30.氧气进气管的出口设置两个、一个出口连接于待测试电堆的氧气入口、另一个出口通过连接管连接于循环水箱，连接管上连接有压力传感器p7和比例阀b3，压力传感器p7位于比例阀b3和循环水箱之间。连接管的一端连通于循环水箱、另一端连通于氧气进气管的比例阀b2和流量传感器l2之间。
31.水泵m1与循环水入口之间有流量计l5，用于检测循环水流速，循环水入口和循环水出口位置接温度传感器t1、t2，用于检测进入电堆和出电堆时的温度。循环水箱的底部设有压力传感器p8，用于测量循环水箱内水的重量变化。
32.待测试电堆进行测试时，氢气在待测试电堆中反应生成氢离子，氢离子移动到氧气侧、并与氧气在氧气侧反应生成水，循环水入口和循环水出口之间的流通部分连通至氧气侧，使得生成的谁能够随着循环水的流动排出。
33.正常工作时，压力传感器p4的压力值等于压力传感器p6的压力值，压力传感器p3的压力值等于压力传感器p5的压力值。当体系使用一段时间后，体系内的惰性气体含量增加，需要进行尾排来排出体系内的惰性气体，尾排过程中，压力传感器p4和p6的值不再相等、和/或压力传感器p3和p5的值不再相等，此时通过这几个压力传感器，即可监测待测试电堆前后的压力值，有利于改进流场的结构、以及判断流阻。
34.通过将氧气进气管的出口设置两个，且其中一个出口与循环水箱连通，在测试过程中，可根据压力传感器p4和p7的压力值，来调节比例阀b3，从而保证氧气侧的氧气气体的压力大于循环水的压力，保证了循环水能够被推出。同时可根据压力传感器p3和p5、压力传感器p4和p6的值，来调节氢气侧和氧气侧的压力值，保证了检测反应的正常进行。
35.本技术的实施原理为：
36.氢气经过测试台气体接口进入测试台，氢气进气电磁阀d1之前有气体压力传感器p1检测气体压力在测试台许用范围内，氢气进气电磁阀d1后端为比例阀b1精确控制进入电堆的氢气压力，比例阀b1和电堆氢气气体接口之间有气体压力传感器p3和流量传感器l1，用于检测进入电堆的氢气气体压力和流量。电堆氢气气体出口和针阀z1之间有流量传感器l3，用于检测氢气尾排气体量，进而计算出气体利用率。针阀z1与氢气气体尾排电磁阀d3之间有气体压力传感器p5，用于测试氢气尾排时电堆压力波动情况。气体压力传感器p1、p3、
p5均与上位机(图中未画出)电连接，通过传感器反馈信号给上位机，控制比例阀b1、b2、b3进而稳定测试台气体压力。
37.氧气经过测试台气体接口进入测试台，氧气进气电磁阀d2之前有气体压力传感器p2检测气体压力在测试台许用范围内，氧气进气电磁阀d2后端为比例阀b2精确控制进入电堆的氧气压力，比例阀b2和电堆氢气气体接口之间有气体压力传感器p4和流量传感器l2，用于检测进入电堆的氧气气体压力和流量。电堆氧气气体出口和针阀z2之间有流量传感器l4，用于检测氧气尾排气体量，进而计算出气体利用率。针阀z2与氧气气体尾排电磁阀d4之间有气体压力传感器p6，用于测试氧气尾排时电堆压力波动情况。气体压力传感器p2、p4、p6均与上位机(图中未画出)电连接，通过传感器反馈信号给上位机，控制比例阀b2进而稳定测试台气体压力。
38.循环水箱与比例阀b3之间有压力传感器p7，用于检测水箱内压力。气体压力传感器p7与上位机(图中未画出)电连接，通过传感器反馈信号给上位机，控制比例阀b3进而稳定循环水箱内气体压力。
39.循环水箱通过水泵m1实现水的循环，水泵m1与电堆循环水入口之间有流量计l5，用于检测循环水流速，电堆循环水的入口和出口接温度传感器t1、t2，用于检测进入电堆和出电堆时的温度。循环水箱中设有换热器，通过传感器t1反馈信号，动态维护水箱内温度。
40.静态排水燃料电池电堆的产物水是通过循环水带出到循环水箱内，水箱下方有压力传感器p8，用于测量循环水箱内水的重量变化，结合测试台电流传感器a1和电压巡检v1检测电流电压等参数，可计算燃料电池发电过程的理论产水量，进一步得出产物水回收率。
41.所属领域的技术人员应当理解：以上实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在按时本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子：在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以任意顺序是先，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供，因此，凡本发明的精神和原则之内，所作的任何省略、修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。