本發(fā)明涉及氫純化膜電極測試，尤其涉及一種氫純化膜電極的測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫能作為推動能源綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵角色，其潛力巨大。氫燃料電池，作為一種高效且環(huán)保的氫電轉(zhuǎn)換設備，因其高儲能密度、強勁功率輸出及零排放等顯著優(yōu)勢，已在商用車等領(lǐng)域率先開展了成功的示范應用。然而，氫氣的儲存與運輸難題，以及其安全性問題，成為限制燃料電池在車輛領(lǐng)域廣泛運用的瓶頸。

2、氨，作為一種富含氫元素的化合物，憑借其出色的儲氫能力、高質(zhì)量的能量密度、低廉的儲運成本以及高安全性，成為了極具潛力的儲氫候選者。通過將氫氣以液氨形式進行轉(zhuǎn)運，并在需要時通過氨裂解技術(shù)提取氫氣。

3、然而，氨裂解過程中產(chǎn)生的殘留氨氣會對燃料電池的性能產(chǎn)生不利影響，這就要求我們必須采用先進的氫分離與純化技術(shù)。雖然變壓吸附和鈀膜分離等技術(shù)在工業(yè)上已相對成熟，但它們的高成本、耐用性不足以及高能耗特性，使得它們并不適合直接應用于車載系統(tǒng)。相比之下，氫氣的電化學分離純化技術(shù)以其緊湊的體積、卓越的通量、快速的動態(tài)響應能力以及長期穩(wěn)定的表現(xiàn)，成為車載氨氫裝置的理想選擇。

4、為了進一步實現(xiàn)氫氣的高效分離與純化，我們迫切需要開發(fā)高效且耐氨腐蝕的氫純化膜電極組件。為此，發(fā)明一種專門針對氨氫轉(zhuǎn)換及氫純化氫純化膜電極的測試系統(tǒng)變得至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在從一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題。

2、為此，本發(fā)明的目的在于提出一種氫純化膜電極的測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過氣體檢測設備檢測氣體檢測接口排出氣體中氫氣的濃度，實現(xiàn)對電池中氫純化膜電極性能的測試。

3、為達到上述目的，本發(fā)明實施例提出了一種氫純化膜電極的測試系統(tǒng)，包括：陽極氫氣進氣管路、陽極氮氣進氣管路、陽極氨氣進氣管路、第一質(zhì)量流量控制器、第二質(zhì)量流量控制器、第三質(zhì)量流量控制器、第一電磁閥至第四電磁閥、混氣裝置、第一加濕裝置、陰極尾氣處理裝置和氣體檢測接口；其中，所述混氣裝置的第一端分別通過所述第一質(zhì)量流量控制器連接所述陽極氫氣進氣管路、通過所述第二質(zhì)量流量控制器連接所述陽極氮氣進氣管路、通過所述第一電磁閥和所述第三質(zhì)量流量控制器連接所述陽極氨氣進氣管路、以及通過所述第一電磁閥和第二電磁閥連接電池的陽極進氣口；所述混氣裝置的第二端分別通過第三電磁閥連接所述電池的陽極進氣口，以及通過所述第四電磁閥連接所述第一加濕裝置的第一端，所述第一加濕裝置的第二端連接所述電池的陽極進氣口；所述電池的陰極出氣口通過所述陰極尾氣處理裝置連接所述氣體檢測接口，以便通過氣體檢測設備檢測所述氣體檢測接口排出氣體中氫氣的濃度，實現(xiàn)對所述電池中氫純化膜電極性能的測試。

4、本發(fā)明實施例的氫純化膜電極的測試系統(tǒng)包括陽極氫氣進氣管路、陽極氮氣進氣管路、陽極氨氣進氣管路、第一質(zhì)量流量控制器、第二質(zhì)量流量控制器、第三質(zhì)量流量控制器、第一電磁閥至第四電磁閥、混氣裝置、第一加濕裝置、陰極尾氣處理裝置和氣體檢測接口；其中，混氣裝置的第一端分別通過第一質(zhì)量流量控制器連接陽極氫氣進氣管路、通過第二質(zhì)量流量控制器連接陽極氮氣進氣管路、通過第一電磁閥和第三質(zhì)量流量控制器連接陽極氨氣進氣管路、以及通過第一電磁閥和第二電磁閥連接電池的陽極進氣口；混氣裝置的第二端分別通過第三電磁閥連接電池的陽極進氣口，以及通過第四電磁閥連接第一加濕裝置的第一端，第一加濕裝置的第二端連接電池的陽極進氣口；電池的陰極出氣口通過陰極尾氣處理裝置連接氣體檢測接口，以便通過氣體檢測設備檢測氣體檢測接口排出氣體中氫氣的濃度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對電池中氫純化膜電極性能的測試。

5、另外，本發(fā)明實施例提出的氫純化膜電極的測試系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

6、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，調(diào)節(jié)進入所述混合裝置的氣體種類和比例以得到目標混合氣體的過程，包括：

7、在所述第一電磁閥開啟、所述第二電磁閥關(guān)閉、所述第三電磁閥關(guān)閉和所述第四電磁閥開啟的條件下，氫氣、氮氣和氨氣通過對應的所述陽極氫氣進氣管路、所述陽極氮氣進氣管路和所述陽極氨氣進氣管路進入所述混氣裝置混合后，再進入所述第一加濕裝置進行加濕處理，之后通過所述電池的陽極進氣口進入電池內(nèi)部；

8、在所述第一電磁閥開啟、所述第二電磁閥關(guān)閉、所述第三電磁閥開啟和所述第四電磁閥關(guān)閉的條件下，氫氣、氮氣和氨氣通過對應的所述陽極氫氣進氣管路、所述陽極氮氣進氣管路和所述陽極氨氣進氣管路進入所述混氣裝置混合后，再通過所述電池的陽極進氣口進入所述電池內(nèi)部；

9、在所述第一電磁閥關(guān)閉、所述第二電磁閥開啟、所述第三電磁閥關(guān)閉和所述第四電磁閥開啟的條件下，氫氣和氮氣通過對應的所述陽極氫氣進氣管路和所述陽極氮氣進氣管路進入所述混氣裝置混合后，再通過所述第一加濕裝置進行加濕處理，之后通過所述電池的陽極進氣口進入所述電池內(nèi)部，以及氨氣依次通過所述陽極氨氣進氣管路、所述電池的陽極進氣口進入所述電池內(nèi)部。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括：陰極進氣管路、第四質(zhì)量流量控制器、第五電磁閥、第六電磁閥和第二加濕裝置；其中，

11、所述陰極進氣管路分別通過所述第四質(zhì)量流量控制器、所述第五電磁閥連接所述電池的陰極進氣口，以及通過所述第四質(zhì)量流量控制器、所述第六電磁閥連接所述第二加濕裝置的第一端，所述第二加濕裝置的第二端連接所述電池的陰極進氣口；

12、通過控制所述第五電磁閥和所述第六電磁閥的開閉狀態(tài)，調(diào)節(jié)進入所述電池的陰極進氣口的氣體狀態(tài)。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通過控制所述第五電磁閥和所述第六電磁閥的開閉狀態(tài)，調(diào)節(jié)進入所述電池的陰極進氣口的氣體狀態(tài)，包括：

14、在所述第五電磁閥開啟、所述第六電磁閥關(guān)閉的條件下，不對進入所述電池的陰極進氣口的氣體進行加濕處理；

15、在所述第五電磁閥關(guān)閉、所述第六電磁閥開啟的條件下，通過所述第二加濕裝置對進入所述電池的陰極進氣口的氣體進行加濕處理。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述陰極進氣管路的氣體為氫氣或氬氣。

17、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括：陰極排氣口、第七電磁閥、第八電磁閥和第五質(zhì)量流量控制器；其中，

18、所述陰極尾氣處理裝置的輸出口分別通過所述第七電磁閥連接所述陰極排氣口，以及通過第八電磁閥和所述第五質(zhì)量流量控制器連接所述氣體檢測接口；

19、通過控制所述第七電磁閥和所述第八電磁閥的開關(guān)狀態(tài)，以確定所述電池的陰極出氣口氣體的流路。

20、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通過控制所述第七電磁閥和所述第八電磁閥的開關(guān)狀態(tài)，以確定所述電池的陰極出氣口的流路，包括：

21、在所述第七電磁閥關(guān)閉、所述第八電磁閥開啟的條件下，所述電池的陰極出氣口的氣體通過所述陰極排氣口進行排氣；

22、在所述第七電磁閥開啟、所述第八電磁閥關(guān)閉的條件下，所述電池的陰極出氣口的氣體通過所述氣體檢測接口送至所述氣體檢測設備，以對所述氣體檢測接口排出氣體中氫氣的濃度進行檢測。

23、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括：陽極排氣口和陽極尾氣處理裝置；其中，

24、所述電池的陽極出氣口通過所述陽極尾氣處理裝置連接所述陽極排氣口。

25、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括：

26、電源模塊，所述電源模塊用于給所述電池供電，以支持所述電池中氫純化膜電極進行電解氫純化過程。

27、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述系統(tǒng)還包括：

28、氨氣濃度檢測裝置，用于檢測電池內(nèi)部氨氣的濃度；

29、氫氣濃度檢測裝置，用于檢測電池內(nèi)部氫氣的濃度；

30、其中，在所述電池內(nèi)部氨氣的濃度和/或所述電池內(nèi)部氫氣的濃度超過各自設定的安全濃度的情況下，發(fā)出聲和/或光報警信號。

31、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。