CN110336058B - 一种燃料电池堆检测方法和检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池检漏技术领域，提供了一种燃料电池堆检测方法和检测装置。所述检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，具体地：至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器，其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀。本发明设计了包含多组定容积腔室和压差传感器，且在尽可能少地带来操作方式的情况下，实现了对各电池堆腔室的泄漏率的测量，相比较现有技术，可以在各电池堆腔室传输管道支路上分别设置一组定容积腔室和压差传感器，从而提高了测量的效率和准确率。

Description

一种燃料电池堆检测方法和检测装置
【技术领域】
本发明涉及燃料电池检漏技术领域，特别是涉及一种燃料电池堆检测方法和检测装置。
【背景技术】
燃料电池堆最为一种理想能源装置，越来越受到世界各国政府、能源企业、汽车制造商和其他众多领域的重视。在燃料电池堆的生产和使用过程中，电池堆检漏是一项必须的步骤，其数值关系电堆的性能、寿命，甚至安全，因此电堆检漏装置是燃料电池生产装配过程中必须设备。
现阶段，燃料电池泄漏率测试时，为了得到较为全面的泄漏率数据，至少需要进行6项泄漏数据测量，测试的项目分别是阳极对外泄漏率、阴极对外泄漏率、水路对外泄漏率、阳极对阴极窜气率、阳极对水路窜气率、阴极对水路窜气率。通常情况下，为了得到这些数据，需要至少进行6次单独的测试来获得这些数据，耗费时间较长。另外，在测试电堆对外泄漏率的过程中，传统方法忽略了内部窜气对测试数据的影响，使得测试数据的可靠性不高。
传统的测试方法中，存在的另一个问题就是测试过程中，往往是通过压力降或者泄露气体的流速来评判电堆的泄露情况，忽略了电堆各腔室的体积对测试数据的影响，这导致对于不同规格的电堆，往往无法进行密封性和窜气量的比较。
在专利CN2014104281042，提出了一种利用定容器的实现方案，其实现架构图如图1所示，其实现方案在进行检漏的角度来说已经考虑了电堆各腔室的体积对测试数据的影响。引述其相应过程描述内容如下“此时本发明装置各电磁阀的开关状态如图2所示(图中类似自动比例调压阀4的图案为关闭状态，类似电磁阀d12的图案状态为开启状态)。保压测试持续t分钟。通过观察t时间内的精密压力传感器8的压力变化，即可判断空气腔总泄漏是否在允许范围。若有必要，可以根据t时间内精密压力传感器8的压力变化值ΔP1，利用前述公式(2)，计算出泄漏率”。其中，公式(2)为K＝ΔP×V÷t，其中，V为根据(1)式计算出的某流体腔的体积。不过该专利仍然存在其自身检测效率低、各个检测节点把控不精确的问题。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是解决现有技术中，所提出的燃料电池堆检测方法，检测效率低，并且检测精度不高的问题。
本发明进一步要解决的技术问题是如何提供了一种可靠性高的，带漏气、窜气综合检测功能的解决方案。
本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种燃料电池堆检测方法，向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，所述方法包括：
控制相关电磁阀，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1；
控制相关电磁阀，将各定容积腔室中的检测气体，定向互通给对应电池堆腔室，待相应压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，待相应压差传感器检测结果稳定后，记录相应压差传感器的检测值Pi2；
根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi；
控制相关电磁阀，形成定容积腔室和对应电池堆腔室的初始漏气检测状态，并根据所述压差传感器的检测值、电池堆腔室体积Vi和耗时，计算得到泄漏率δi。
优选地，所述检测方法所使用的检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，具体的：
至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器，其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀。
优选地，所述控制相关电磁阀，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1，具体包括：
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1。
优选地，所述通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1，具体包括：
打开三个传输管道支路上的支路电磁阀和三个腔室电磁阀，封闭阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的出气口，关闭传输管道主路上的泄气控制电磁阀；
对各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，待相应传输管道支路上的压差传感器的检测值小于第一预设值时，关闭相应传输管道支路上的支路电磁阀和相应腔室电磁阀，停止所述通检测气体过程；
打开所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀，以及各传输管道支路上的支路电磁阀，释放各电池堆腔室内的检测气体直至相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi1；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。
优选地，所述控制相关电磁阀，将各定容积腔室中的检测气体，定向互通给对应电池堆腔室，待相应压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，待相应压差传感器检测结果稳定后，记录相应压差传感器的检测值Pi2，具体包括：
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，完成各定容积腔室和对应电池堆腔室的互通检测气体过程，待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，记录此时压差传感器的检测值Pi2。
优选地，所述通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，完成各定容积腔室和对应电池堆腔室的互通检测气体过程，待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，记录此时压差传感器的检测值Pi2，具体包括：
关闭对应于阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的三个传输管道支路上的支路电磁阀，并打开相应传输管道支路上的腔室电磁阀，进行各定容积腔室和对应电池堆腔室的检测气体互通；
待相应传输管道支路上的压差传感器的检测值小于第一预设值时，关闭各传输管道支路上的腔室电磁阀，并开启各传输管道支路上的支路电磁阀；待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，记录此时压差传感器的检测值Pi2；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。
优选地，控制相关电磁阀，形成定容积腔室和对应电池堆腔室的初始漏气检测状态，并根据所述压差传感器的检测值、电池堆腔室体积Vi和耗时，计算得到泄漏率δi，具体包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气；
关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀，获取各定容积腔室的压差传感器的检测值随时间的变化量，结合所述电池堆腔室体积Vi，计算得到泄漏率δi。
优选地，所述根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi，具体包括：
根据检测值Pi1和定容积腔室体积V所构成的初始物质量，等于，对应检测值Pi2表征下的定容积腔室体积V和被检测电池堆腔室Vi的物质量总和关系，求解得到被检测电池堆腔室Vi。
优选地，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和阴极电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉阴极电池堆腔室中的检测气体；
读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到阴极电池堆腔室的窜气率。
优选地，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体；
读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气率。
优选地，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体；
读取阴极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阴极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阴极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气率。
优选地，所述向对应各电池堆腔室的传输管道支路通检测气体，具体包括：
先给被检测的电池堆腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应定容积腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程；或者，
先给定容积腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应被检测的电池堆腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程。
第二方面，本发明还提供了一种燃料电池堆检测装置，所述检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，具体的：
至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器，其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀。
优选地，所述装置还包括检漏气瓶1、压力表3、电动比例调压阀4、传输管道主路通气控制电磁阀5、传输管道主路上的泄气控制电磁阀20，具体的：
所述检漏气瓶1设置在传输管道主路的一端，并依次连接所述压力表3、电动比例调压阀4和传输管道主路通气控制电磁阀5；
在所述传输管道主路通气控制电磁阀5之后的传输管道主路上连接有上述传输管道支路；
所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀20设置在传输管道主路的另一端。
优选地，所述装置还包括气瓶手动调压阀2、安全阀6和高精度压力传感器7，具体的：
所述气瓶手动调压阀2设置在检漏气瓶1和压力表3之间，用于完成检测气体气压的粗调；
所述安全阀6和高精度压力传感器7设置在所述传输管道主路通气控制电磁阀5与第一条传输管道支路之间，其中，所述高精度压力传感器7用于配合电动比例调压阀4完成检测气体气压的精调。
第三方面，本发明还提供了一种燃料电池堆检测装置，用于实现第一方面所述的燃料电池堆检测方法，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被程序设置为执行第一方面所述的燃料电池堆检测方法中的控制内容。
第四方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的燃料电池堆检测方法中的控制内容。
本发明设计了包含多组定容积腔室和压差传感器，且尽可能少地带来操作方式情况下，实现了对各电池堆腔室的泄漏率的测量，相比较现有技术，可以在各电池堆腔室传输管道支路上分别设置一组定容积腔室和压差传感器，从而提高了测量的效率；另一方面，本发明采用压差传感器的检测值作为起始测量和结束测量的标定对象，相比较现有技术而言，控制更为精准，由于测试节点被明确化，也进一步提高了测试效率。
进一步，在本发明的优选方案中，还提供了不同电池堆栈腔室之间窜气检测的实现方案，相比较现有技术，本发明充分利用了对应各电池堆栈腔室的定容积腔室和压差传感器，使得影响检测结果的因素可以被有效的发现，并通过核实的计量完成补偿，实现更为精准的测试结果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的现有技术中的一种燃料电池电堆泄漏率测试装置结构示意图；
图2是本发明提供的现有技术中的燃料电池电堆泄漏率测试装置处于不同电磁阀开合状态下的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置的检测漏气状态的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测方法中实现第一阶段的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置的导入检测气体状态结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置的释放电池堆腔室内检测气体状态的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测方法中实现第二阶段的流程示意图；
图9是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置的进入定容腔室和电池堆腔室互通检测气体状态的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测方法中计算泄漏率的过程示意图；
图11是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测方法中检测窜气流程示意图；
图12是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置检测电堆阳极到电堆阴极窜气的状态示意图；
图13是本发明实施例提供的另一种燃料电池堆检测方法中检测窜气流程示意图；
图14是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置检测电堆阳极到电堆水路窜气的状态示意图；
图15是本发明实施例提供的还一种燃料电池堆检测方法中检测窜气流程示意图；
图16是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置检测电堆阴极到电堆水路窜气的状态示意图；
图17是本发明实施例提供的一种燃料电池堆检测装置结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，电磁阀均以如图3中标识为5的类似图标为示例，在图3中，标识为5的电磁阀为关闭状态，而标识为20的电磁阀为打开状态。
在背景技术中已经引述了专利CN2014104281042，其提出了一种利用定容器的实现方案，其实现架构图如图1所示，其实现方案在进行检漏的角度来说已经考虑了电池堆各腔室的体积对测试数据的影响，可以理解部分解决背景技术中提出的“忽略了电堆各腔室的体积对测试数据的影响，这导致对于不同规格的电堆”的问题。但是，通过图1的准备状态和图2的测试状态相比，不难发现该专利在进行空气腔漏气率(在本发明各实施例中也被称为泄漏率)测试时候，另外氢气腔和水腔是处于对外通气状态，此时，存在可能的窜气情况，该专利是无法发现和解决的；另外，如图1所示的现有专利，其测试漏气率的时候，因为仅保留了类似图2中空气腔的检测气体，而将氢气腔和水腔中的检测气体释放掉，这无形中也会带来空气腔内检测气体向氢气腔和/或水腔窜气量增大的可能性，因为空气腔与氢气腔和/或水腔的压差，在上述操作下，其窜气影响漏气率的程度将不再可以忽略。
另外，该现有专利在确定检测控制节点中，例如，在释放掉氢气腔和水腔中的检测气体，是否充分是需要靠感觉和经验来的(因为没有设置检测器件)，这样会直接影响测试的效率。
进一步的，该专利中采用定容器和精密压力传感器的组合检测方式，并且援引其实现步骤内容“对已知容积V的定容器充气至压力P1，通过电磁阀控制将定位器与待测腔体相连通，测量电磁阀开启后定容器压力值P2，从而得出待测腔体的体积Vx”，此时，管道的长度和容积都会成为影响最终计算准确的因素。
接下来将通过本发明具体实施例，以及基于本发明实施例可完成的诸多可扩展方案，来阐述本发明是如何解决上述已知现有专利技术中的相关技术问题。
为了解决以上技术缺陷，现设计一种燃料电池堆自动检漏设备。该设备可以减少检漏测试中的测试步骤，缩减测试时间；可以精准的测试燃料电池堆的各腔室的体积，测试数据能够考虑体积因素，使得不同规格的燃料电池堆的泄漏数据具有可比性；可以实现不同计量单位的泄漏率数据计算，使用不同场合。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
如图3所示，本发明提供了一种燃料电池堆检测装置，所述检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，其中，至少三个的数量限定，是以一个典型的燃料电池堆腔室包含的数量而定的，以图3中拿一典型的燃料电池堆腔室(在本发明个实施例中也被简称为电池堆腔室)构成为例，其中的定容积腔室14、定容积腔室15和定容积腔室16分别对应用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，相应的各电池堆腔室包括阳极电池堆腔室(也被简写为电堆阳极)、水路电池堆腔室(也被简写为电堆水路)和阴极电池堆腔室(也被简写为电堆阴极)，具体的：
所示至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器。以图3为例，定容积腔室14的腔室电磁阀在图3中标注为11，定容积腔室15的腔室电磁阀在图3中标注为12，定容积腔室16的腔室电磁阀在图3中标注为13；定容积腔室14的压差传感器在图3中标注为17，定容积腔室15的压差传感器在图3中标注为18，定容积腔室16的压差传感器在图3中标注为19。其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀，以图3为例，所述支路电磁阀包括支路电磁阀8、支路电磁阀9和支路电磁阀10。
在具体实现过程中，可以类似图3所示的，针对典型的电池堆腔室设置多套支路结构(以图3中支路电磁阀8-10、腔室电磁阀11-13、定容积腔室14-16和压差传感器17-19作为典型的一套支路辅助结构来理解)，这样就可以支持多个燃料电池并行的进行泄漏率和/或窜气的检测。上述一套支路辅助结构便可作为一电池堆腔室泄漏率的有效检测工具，相比较现有测试环境，可以实现更高的集成度，有效的压缩传输管道长度，避免因传输管道过长带来的检测误差问题。并且，通过上述三个电池堆腔室同时进行漏气率测量的话，由于各电池堆腔室之间的气压维持着较小的差异性，可以有效的改善类似现有专利中存在的电池堆腔室间窜气对检测漏气率影响情况发生。
本发明实施例设计了包含多组定容积腔室和压差传感器，且在尽可能少地带来操作方式的情况下，实现了对各电池堆腔室的泄漏率的测量，相比较现有技术(以背景技术中介绍的现有专利为例)，可以在各电池堆腔室传输管道支路上分别设置一组定容积腔室和压差传感器，从而提高了测量的效率；因为本发明后续将展开描述的检测方法中，将明确各个检测控制节点，均可以基于不同过程下的压差传感器完成界定，从而保证了在大批量检测情景下的检测效率。而这对于现有技术来说，是无法有效实现，并且，通过后续实施例内容也将论证，本发明的装置结构不仅能够带来检测效率上的提升，另外能够带来的检测精确度提升和检测方式多样化更是现有技术所无法达到的。
在上述本发明实施例描述了，实现本发明结构的核心组成结构之外，作为一种可行的完整系统架构而言，仍然以图3为例，所述装置还可以包括检漏气瓶1、压力表3、电动比例调压阀4、传输管道主路通气控制电磁阀5、传输管道主路上的泄气控制电磁阀20，具体的：
所述检漏气瓶1设置在传输管道主路的一端，并依次连接所述压力表3、电动比例调压阀4和传输管道主路通气控制电磁阀5；在所述传输管道主路通气控制电磁阀5之后的传输管道主路上连接有上述传输管道支路；所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀20设置在传输管道主路的另一端。
除此以外，为了达到对初始通入的检测气体的压强达到更为精准的控制，以及可能发明的安全隐患，基于上述系统架构而言，所述装置还可以包括气瓶手动调压阀2、安全阀6和高精度压力传感器7，具体的：
所述气瓶手动调压阀2设置在检漏气瓶1和压力表3之间，用于完成检测气体气压的粗调；所述安全阀6和高精度压力传感器7设置在所述电磁阀5与第一条传输管道支路之间，其中，所述高精度压力传感器7用于配合电动比例调压阀4完成检测气体气压的精调。
在本发明后续实施例中，为了表述的方便，也将于定容腔室关联的压差传感器，描述为设置所述定容腔室的传输管道支路上的压差传感器。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种燃料电池堆检测方法，本实施例的检测方法可以适用于实施例1所提出的检测装置，但是，实施例1所提出的检测装置，不应该成为本发明实施例提出的检测方法，在保护范围上的限缩。如图4所示，检测方法包括：
在步骤201中，向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体。
此处所描述的向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，是指将来自检测气体源(如图3所示为检漏气瓶1)的检测气体填充满所示电池堆腔室和与其关联的定容积腔室。
在步骤202中，控制相关电磁阀，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1。
这里获取的相应压差传感器的检测值Pi1，作为被计量原始物质量。
在步骤203中，控制相关电磁阀，将各定容积腔室中的检测气体，定向互通给对应电池堆腔室，待相应压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，待相应压差传感器检测结果稳定后，记录相应压差传感器的检测值Pi2。
此时，可以认为上述原始物质量，被以检测值Pi2形式，分别被分摊给了定容积腔室和相应电池堆腔室，从而建立起来支撑步骤204中计算得到对应电池堆腔室体积Vi的理论依据。
在步骤204中，根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi。
具体，根据检测值Pi1和定容积腔室体积V所构成的初始物质量，等于，对应检测值Pi2表征下的定容积腔室体积V和被检测电池堆腔室Vi的物质量总和关系，求解得到被检测电池堆腔室Vi。通过公式表示如下：Vi＝Pi1*V/Pi2-V。
在步骤205中，控制相关电磁阀，形成定容积腔室和对应电池堆腔室的初始漏气检测状态，并根据所述压差传感器的检测值、电池堆腔室体积Vi和耗时，计算得到泄漏率δi。
本发明实施例设计了包含多组定容积腔室和压差传感器，且在尽可能少地带来操作方式的情况下，实现了对各电池堆腔室的泄漏率的测量，相比较现有技术，可以在各电池堆腔室传输管道支路上分别设置一组定容积腔室和压差传感器，从而提高了测量的效率。
另一方面，本发明采用压差传感器的检测值作为起始测量和结束测量的标定对象，相比较现有技术而言，控制更为精准，由于测试节点被明确化，也进一步提高了测试效率。
相比较现有专利CN2014104281042中存在的，将氢气腔和水腔中的检测气体释放掉，这无形中也会带来空气腔内检测气体向氢气腔和/或水腔窜气量增大的可能性问题。在本发明中，因为可以将各电池堆腔室的泄漏率检测同时进行，因此，减小了它们之间因为压差带来的窜气影响(在本发明实施例中，相应的压差被极大减小了)。
由此分析，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，即对应各电池堆腔室的泄漏率检测过程，采用异步的方式进行，从而能够在进行泄漏率检测的过程中便观察到不同电池堆腔室之间窜气严重程度。具体的，在执行完步骤201之后，进入步骤202时，对应各电池堆腔室的操作间隔预设时间t(例如2-5s)，相应间隔时间用于观察还未开始步骤202操作的传输管道支路上的压差传感器，若相应压差传感器检测值波动范围在允许范围(例如1mbar/s左右)内(表明各电池堆腔室之间的窜气影响，对于计算泄漏率可忽略不计)，则按照步骤202-204，依次执行完对应各电池堆腔室的操作过程，得到相应电池堆腔室体积，并共同通过步骤205得到各电池堆腔室的泄漏率。此时，若应压差传感器检测值波动范围超出允许范围，则逐一针对电池堆腔室执行步骤202-204，并获取其它电池堆腔室所在传输管道支路上的压差传感器检测值，用于补偿当前正在通过步骤202-204操作的电池堆腔室，并计算得到对应电池堆腔室体积Vi。此时，若应压差传感器检测值波动范围超出允许范围，还可以直接放弃漏气率的检测，将其标注为窜气问题燃料电池堆。基于上述优化实现方案，能够在窜气量影响到泄漏率情况下，通过牺牲一定测试效率，来实现各腔室的泄漏率的检测。这是现有技术中的检测装置和检测方法所无法实现的。
进一步，在本发明的优选方案中，还提供了不同电池堆腔室之间窜气检测的实现方案，相比较现有技术，本发明充分利用了对应各电池堆腔室的定容积腔室和压差传感器，使得影响检测结果的因素可以被有效的发现，并通过核实的计量完成补偿，实现更为精准的测试结果。
在本发明实施例中各步骤中所涉及的“控制相关电磁阀”都可以表现为通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个来实现。接下来，将通过结合实施例1中所阐述的装置结构，将各步骤的“控制相关电磁阀”逐一展开详尽描述一轮。
如图5所示，结合实施例1的检测装置，步骤202中的“控制相关电磁阀”，具体实现如下：
在步骤2021中，打开三个传输管道支路上的支路电磁阀(如图6中标识的8、9和10)和三个腔室电磁阀(如图6中标识的17、18和19)，封闭阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的出气口(如图6中电堆阳极、电堆水路和电堆阴极右侧所示)，关闭传输管道主路上的泄气控制电磁阀(如图6中标识的20)。
在步骤2022中，对各电池堆腔室(如图6中所示的电堆阳极、电堆水路和电堆阴极)和各自关联的三个定容积腔室(如图6中标识的14、15和16)通检测气体，待相应传输管道支路上的压差传感器(如图6中标识的17、18和19)的检测值小于第一预设值时，关闭相应传输管道支路上的支路电磁阀(如图3中标识的8、9和10)和相应腔室电磁阀(如图3中标识的17、18和19)，停止所述通检测气体过程。
在步骤2023中，打开所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀(如图3中标识的20)，以及各传输管道支路上的支路电磁阀(如图7中标识的8、9和10)，释放各电池堆腔室内的检测气体直至相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi1；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。以图3所示的装置结构为例，此处的Pi1具体表现为P11、P21和P31，其中，i＝1、i＝2和i＝3分别对应着图3所示的电堆阳极、电堆水路和电堆阴极。
如图8所示，结合实施例1的检测装置，步骤203中的“控制相关电磁阀”，具体实现如下：
在步骤2031中，关闭对应于阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的，三个传输管道支路上的支路电磁阀(如图9中标识的8、9和10)，并打开相应传输管道支路上的腔室电磁阀(如图9中标识的11、12和13)，进行各定容积腔室和对应电池堆腔室的检测气体互通。
在步骤2032中，待相应传输管道支路上的压差传感器的检测值小于第一预设值时，关闭各传输管道支路上的腔室电磁阀(如图7中标识的11、12和13)，并开启各传输管道支路上的支路电磁阀(如图7中标识的8、9和10)；待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，记录此时压差传感器的检测值Pi2；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。
所述第一预设阈值通常根据设置的通入检测气体初始压强大小进行设定，例如，若初始检测气体压强为Po，而允许的误差在5％左右，则相应的第一预设阈值可以取值为Po*5％，除此以外，所述第一预设阈值也可以根据工作人员的经验设定，在此不做过多赘述。
如图10所示，基于本发明实施例的步骤205同样提供了一种具体实现方式：
在步骤2051中，打开各支路电磁阀(如图6中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图6中标识的11、12和13)，完成对定容积腔室(如图6中标识的14、15和16)和对应电池堆腔室(如图6中的电堆阳极、电堆水路和电堆阴极所示)的初始检测气体的通气。
在步骤2052中，关闭各支路电磁阀(如图7中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图7中标识的11、12和13)，获取各定容积腔室的压差传感器的检测值随时间的变化量，结合所述电池堆腔室体积Vi，计算得到泄漏率δi。
如图11所示，基于本发明实施例，还存在一种优选的扩展方案，用于检测电堆阳极和电堆阴极之间的窜气情况，所述方法还包括：
在步骤206中，打开各支路电磁阀(如图6中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图6中标识的11、12和13)，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀(如图3中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图3中标识的11、12和13)。
在步骤207中，打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和阴极电池堆腔室侧的支路电磁阀(其状态如图12所示)，释放掉阴极电池堆腔室中的检测气体。
在步骤208中，读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到阴极电池堆腔室的窜气率。
在本发明实施例中，在计算阳极电池堆腔室到阴极电池堆腔室的窜气率的时候，保持着水路电池堆腔室的初始检测气压，从而尽可能减少了阳极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气，对检测结果的影响。
与对应图11的技术方案类似，基于本发明实施例，还存在一种优选的扩展方案，用于检测电堆阳极和电堆阴极之间的窜气情况，如图13所示，所述方法还包括：
在步骤206’中，打开各支路电磁阀(如图6中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图6中标识的11、12和13)，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀(如图3中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图3中标识的11、12和13)。
在步骤207’中，打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀(其状态如图14所示)，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体。
在步骤208’中，读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气率。
与对应图11和图13的技术方案类似，基于本发明实施例，还存在一种优选的扩展方案，用于检测电堆水路和电堆阴极之间的窜气情况，如图15所示，所述方法还包括：
在步骤206”中，打开各支路电磁阀(如图6中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图6中标识的11、12和13)，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀(如图3中标识的8、9和10)和腔室电磁阀(如图3中标识的11、12和13)。
在步骤207”中，打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀(其状态如图16所示)，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体。
在步骤208”中，读取阴极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阴极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阴极电池堆腔室阳极电池堆腔室之间的窜气率。
在本发明实施例中，多处提出了将压差传感器作为各操作步骤之间的进行切换的判断依据；相比较现有技术而言，正是因为本发明实施例引入了定容积腔室和压差传感器的配套组合，才带来了相应判断依据形成的实践理论的产生，而在本发明个实施例中，对于初始本身就没压差的初始状态下，如何能够更好的利用好所述压差传感器形成判断依据。基于本发明实施例基础上，提出了一种改进方案，可以将所述压差传感器作为判断依据的显著性和优势进行放大，例如在步骤201中可以进步采用下述优化实现方式，具体包括：
先给被检测的电池堆腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应定容积腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程；或者，
先给定容积腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应被检测的电池堆腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程。其中，第二预设阈值，可以是根据经验进行选取，或者，根据实际通入的检测气体压强进行设置，例如参考实施例3中的应用场景的参数值，此处第二预设阈值可以设定为0.01MPaG。
实施例3：
本发明实施例，是以实施例2中所描述的检测方法为核心，严格按照图3所示的检测装置(或称为检测系统)为应用场景，将本发明的主体实现过程进行实例场景下的描述，需要强调的是，在本发明实施例中部分对象的描述方式与实施例2相比，做了因地适宜的调整，但是，两者之间的关联关系可以通过本发明实施例中的附图标号进行确定，即可以通过相应附图标号确定实施例2中各对象在本发明实施例中的称呼方式：
自动检漏装置原理图如下图3所示，该装置由检漏气瓶1，气瓶手动调压阀2，压力表3，电动比例调压阀4，电磁阀5，安全阀6，高精度压力传感器7，常闭电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，定容积腔室14，定容积腔室15，定容积腔室16，高精度压差传感器17，高精度压差传感器18，高精度压差传感器19，常开电磁阀20，工控机21等部件组成。
检漏气体通过手动调压阀2进行一级减压，压力表3可以显示一级减压后的气体压力值。电动比例调压阀4可以实现精准的二级调压，使管路中的气体压力满足检漏压力要求。常闭电磁阀5控制主管路中检漏气体的进入与截止。安全阀6起到防止管路检漏气体压力过高，实现电堆保护作用。高精度压力传感器7测量电控调压阀之后的气体压力值。经过高精度压力传感器7之后，气体主管路分为4个支路，分别为电堆阳极进气支路，电堆水路进气支路，电堆阴极进气支路，排气支路。其中，电堆阳极进气支路，电堆水路进气支路，电堆阴极进气支路三条支路的结构完全一样，均由常闭电磁阀8(9，10)，常闭电磁阀11(12，13)，定容积腔室(体积为V1)14(15，16)，高精度压差传感器17(18，19)组成。排气支路由常开电磁阀20组成。
主管路的检漏气体经过常闭电磁阀进入8(9，10)电堆阳极进气支路(电堆水路进气支路，电堆阴极进气支路)后，一条支路的气体直接进入电堆，另一路可以通过电磁阀11(12，13)进入定容积腔室(体积为V1)14(15，16)。压差传感器17(18，19)连接定容积腔室14(15，16)与电堆入口管路，但两者之间不连通。
排气支路一方面起到测试时排泄气体功能，另一方面当电堆自动检漏装置按下急停按钮时，可以立即排掉管路中的气体，起到保护作用。
整套设备中的电控调压阀，电磁阀，压力传感器，压差传感器均与工控机21相连，工控机控制并读取这些部件的数字信号和模拟信号。
本燃料电池堆自动检漏装置可以较大幅度的缩减检漏测试时间；提高检漏测试数据的精确度；同时进行电堆对外泄漏的检测过程中，不存在不同腔室之间压差的问题，可以起到保护电堆的作用；可以实现不同计量单位的泄漏率数据之间的切换。
1、各腔室体积测量
a.打开气瓶并调压。通过调节手动调压阀2，将检漏气体的检漏压力初步调节至某一值P1(例如0.2MPaG)，进一步通过电控比例调压阀4将检漏气体压力降至检漏时要求的气压值P2(例如0.05MPaG)。
b.通气。关闭电磁阀20，同时打开电磁阀5，使得检漏气体能够进入各个进气支路。
c.向各腔室充气。同时打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10和电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，使得检漏气体进入定容积腔室(体积为V1)14，定容积腔室15，定容积腔室16和电堆的阳极腔室、阴极腔室、水路腔室(电堆的出口均堵住，不漏气)。各腔室充气时系统各部件状态图如图6所示。
d.排除电堆内部气体。待高精度压力表7的压力值稳定后，关闭电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，然后关闭电磁阀5，同时打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀20，使定容积腔室充满恒压气体而电堆腔室中的气体完全排掉。此时读取高精度压差传感器17，高精度压差传感器18，高精度压差传感器19的压差值(在实施例2中被描述为检测值)分别为ΔP11、ΔP21、ΔP31。排除电堆内部气体时系统各部件状态图如图7所示。
e.定容积腔室气体通向电堆腔室。待ΔP11、ΔP21、ΔP31读数稳定后，关闭电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，然后打开电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，使得定容积腔室气体充入电堆腔室。待压差表读数为0时，说明定容积腔室气体与电堆腔室气压相等，此时关闭电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀20，使电堆腔室中的气体完全排掉，而定容积腔室气体保留，此时再次读取高精度压差传感器17，高精度压差传感器18，高精度压差传感器19的压差值分别为ΔP12、ΔP22、ΔP32。定容积腔室气体通向电堆腔室时系统各部件状态图如图9所示。
根据上述数据，利用公式P*V＝nRT(式中P、V为气体压力和体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度，R为气体常数)，可得在温度恒定的条件下，电堆的阳极腔室VAn、阴极腔室VWa、水路腔室体积VCa分别为：
VAn＝ΔP11*V1/ΔP12-V1 (1)
VWa＝ΔP21*V1/ΔP22-V1 (2)
VCa＝ΔP31*V1/ΔP32-V1 (3)
2.各腔室对外泄漏率数据测量
a.打开气瓶并调压。通过调节手动调压阀2，将检漏气体的捡漏压力初步调节至某一值P1(例如0.2MPaG)，进一步通过电控比例调压阀4将检漏气体压力降至检漏时要求的气压值P2(例如0.05MPaG)。
b.通气。关闭电磁阀20，同时打开电磁阀5，使得检漏气体能够进入各个进气支路。
c.向各腔室充气。同时打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10和电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，使得检漏气体进入定容积腔室(体积为V1)14，定容积腔室15，定容积腔室16和电堆的阳极腔室、阴极腔室、水路腔室(电堆的出口均堵住，不漏气)。
d.检测外漏。待高精度压力表7的压力值稳定后，关闭电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，然后关闭电磁阀5，打开电磁阀20，保持这种状态持续tmin。检测外漏时系统各部件状态图如图3所示。
e.读数及泄漏率计算。读取高精度压差传感器17，高精度压差传感器18，高精度压差传感器19的压差值ΔP13、ΔP23、ΔP33。为了便于不同规格电堆之间的泄漏数据对比，考虑上电堆内部腔室的体积量，则各腔室的泄漏率计算公式为：
δAn＝ΔP13*VAn/t (4)
δWa＝ΔP23*VWa/t (5)
δCa＝ΔP33*VCa/t (6)
上式泄漏率的计量单位为MPa·L/min，此为工业上对于检漏常用的单位。
根据测试数据，泄漏率可进一步转化为：
δ'An＝ΔP13*10000/t (7)
δ'Wa＝ΔP23*10000/t (8)
δ'Ca＝ΔP33*10000/t (9)
此时泄漏率的计量单位为mbar/min，国际单位内使用比较多，此为基于压差的单位。
由于电堆各腔室的体积已知，所以泄漏率可进一步转化为：
δ”An＝ΔP13*VAn*1000/(P0*t) (10)
δ”Wa＝ΔP23*VWa*1000/(P0*t) (11)
δ”Ca＝ΔP33*VCa*1000/(P0*t) (12)
式中P0为标准大气压值，此时泄漏率的计量单位为mL/min，此为基于流量的单位。
3.各腔室间窜气量测试
a.打开气瓶并调压。通过调节手动调压阀2，将检漏气体的捡漏压力初步调节至某一值P1(例如0.2MPaG)，进一步通过电控比例调压阀4将检漏气体压力降至检漏时要求的气压值P2(例如0.05MPaG)。
b.通气。打开电磁阀5，同时关闭电磁阀20，使得检漏气体能够进入各个进气支路。
c.向电堆各个腔室充气。打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，使得检漏气体进入定容积腔室14，定容积腔室15，定容积腔室16(体积为V1)和电堆的阳极腔室、水路腔室、阴极腔室(电堆的出口均堵住，不漏气)。
d.阳极对阴极窜气测试。待高精度压力表7的压力值稳定后，关闭电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，然后关闭电磁阀5，打开电磁阀10，电磁阀20，保持这种状态持续t min。阳极对阴极窜气检测时系统各部件状态图如图12所示。
e.读数及泄漏率计算。读取高精度压差传感器17的压差值ΔP14。则阳极对阴极窜气率计算公式为：
ψAn→Ca＝ΔP14*VAn/t-δAn (13)
上式泄漏率的计量单位为MPa·L/min。
根据测试数据，泄漏率可进一步转化为：
ψ'An→Ca＝ΔP14*10000/t-δ'An (14)
由于电堆各腔室的体积已知，所以泄漏率可进一步转化为：
ψ”An→Ca＝ΔP14*VAn*1000/(P0*t)-δ”An (15)
式中P0为标准大气压值，此时泄漏率的计量单位为mL/min。
f.再次向电堆各个腔室充气。打开电磁阀5，同时关闭电磁阀20，使得检漏气体能够进入各个进气支路；打开电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，电磁阀11，电磁阀12，电磁阀13，使得检漏气体进入定容积腔室14，定容积腔室15，定容积腔室16(体积为V1)和电堆的阳极腔室、水路腔室、阴极腔室(电堆的出口均堵住，不漏气)。
g.阳极对水路窜气测试。待高精度压力表7的压力值稳定后，关闭电磁阀8，电磁阀11，然后关闭电磁阀5，打开电磁阀9，电磁阀20，保持这种状态持续t min。阳极对水路窜气检测时系统各部件状态图如图14所示。
h.读数及泄漏率计算。读取高精度压差传感器17的压差值ΔP15。则阳极对阴极窜气率计算公式为：
ψAn→Wa＝ΔP15*VAn/t-δAn (16)
上式泄漏率的计量单位为MPa·L/min。
根据测试数据，泄漏率可进一步转化为：
ψ'An→Wa＝ΔP15*10000/t-δ'An (17)
由于电堆各腔室的体积已知，所以泄漏率可进一步转化为：
ψ”An→wa＝ΔP15*VAn*1000/(P0*t)-δ”An (18)
式中P0为标准大气压值，此时泄漏率的计量单位为mL/min。
i.重复步骤f。
j.阴极对水路窜气测试。待高精度压力表7的压力值稳定后，关闭电磁阀10，电磁阀13，然后关闭电磁阀5，打开电磁阀9，电磁阀20，保持这种状态持续t min。阴极对水路窜气检测时系统各部件状态图如图16所示。
k.读数及泄漏率计算。读取高精度压差传感器17的压差值ΔP24。则阳极对阴极窜气率计算公式为：
ψCa→Wa＝ΔP24*VAn/t-δCa (19)
上式泄漏率的计量单位为MPa·L/min。
根据测试数据，泄漏率可进一步转化为：
ψ'Ca→Wa＝ΔP24*10000/t-δ'Ca (20)
由于电堆各腔室的体积已知，所以泄漏率可进一步转化为：
ψ”Ca→Wa＝ΔP24*VAn*1000/(P0*t)-δ”Ca (21)
式中P0为标准大气压值，此时泄漏率的计量单位为mL/min。
在不同情况下，需要泄露率的数据的计量单位可能不一样，有时关注每分钟泄露多少毫升的气体，有时候需要关注每分钟压力降为多少，还有的时候需要考虑到电堆腔室的体积，上述的公式转换关系为上述需求提供了具体可行方案。
实施例6：
如图17所示，是本发明实施例的燃料电池堆检测装置的架构示意图。本实施例的燃料电池堆检测装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图17中以一个处理器21为例。
处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图17中以通过总线连接为例。
存储器22作为一种燃料电池堆检测方法和装置非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的燃料电池堆检测方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行燃料电池堆检测方法。
存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的燃料电池堆检测方法，例如，执行以上描述的图4、图5、图8、图10、图11、图13、图15所示的各个步骤中的控制方法内容。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种燃料电池堆检测方法，其特征在于，向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，所述方法包括：
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1；
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，完成各定容积腔室和对应电池堆腔室的互通检测气体过程，待相应压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi2；
根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi；
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气；
关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀，获取各定容积腔室的压差传感器的检测值随时间的变化量，结合所述电池堆腔室体积Vi，计算得到泄漏率δi。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述检测方法所使用的检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，具体的：
至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器，其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀。
3.根据权利要求1所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1，具体包括：
打开三个传输管道支路上的支路电磁阀和三个腔室电磁阀，封闭阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的出气口，关闭传输管道主路上的泄气控制电磁阀；
对各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，待相应传输管道支路上的压差传感器的检测值小于第一预设值时，关闭相应传输管道支路上的支路电磁阀和相应腔室电磁阀，停止所述通检测气体过程；
打开所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀，以及各传输管道支路上的支路电磁阀，释放各电池堆腔室内的检测气体直至相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi1；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，完成各定容积腔室和对应电池堆腔室的互通检测气体过程，待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi2，具体包括：
关闭对应于阳极电池堆腔室、水路电池堆腔室和阴极电池堆腔室的，三个传输管道支路上的支路电磁阀，并打开相应传输管道支路上的腔室电磁阀，进行各定容积腔室和对应电池堆腔室的检测气体互通；
待相应传输管道支路上的压差传感器的检测值小于第一预设值时，关闭各传输管道支路上的腔室电磁阀，并开启各传输管道支路上的支路电磁阀；待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，记录此时压差传感器的检测值Pi2；其中，i为自然数，用于标定各电池堆腔室。
5.根据权利要求1所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi，具体包括：
根据检测值Pi1和定容积腔室体积V所构成的初始物质量，等于，对应检测值Pi2表征下的定容积腔室体积V和被检测电池堆腔室Vi的物质量总和关系，求解得到被检测电池堆腔室Vi。
6.根据权利要求2所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和阴极电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉阴极电池堆腔室中的检测气体；
读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到阴极电池堆腔室的窜气率。
7.根据权利要求2所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体；
读取阳极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阳极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阳极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气率。
8.根据权利要求2所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气后，关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀；
打开传输管道主路上的泄气控制电磁阀和水路电池堆腔室侧的支路电磁阀，释放掉水路电池堆腔室中的检测气体；
读取阴极电池堆腔室侧的压差传感器，并结合阴极电池堆腔室的泄漏率，计算得到阴极电池堆腔室到水路电池堆腔室的窜气率。
9.根据权利要求1-8任一所述的燃料电池堆检测方法，其特征在于，所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体，具体包括：
先给被检测的电池堆腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应定容积腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程；或者，
先给定容积腔室通检测气体，并在所述被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果大于第二预设阈值时，开启对相应被检测的电池堆腔室的检测气体注入，直到设置在被检测的电池堆腔室和相应定容积腔室之间的压差传感器检测结果小于第一预设阈值，则确定完成所述向各电池堆腔室和与其关联的定容积腔室通检测气体过程。
10.一种燃料电池堆检测装置，其特征在于，所述检测装置包括至少三个定容积腔室、至少三个腔室电磁阀和至少三个压差传感器，具体的：
至少三个定容积腔室各自分别并联在用于检测各电池堆腔室的传输管道支路上，各定容积腔室的两侧分别连接有所述腔室电磁阀和压差传感器，其中，各传输管道支路上，且与传输管道主路连接侧设置有支路电磁阀；
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，并获取相应压差传感器的检测值Pi1；
通过控制包含所述腔室电磁阀、传输管道支路上的支路电磁阀和传输管道主路上的泄气控制电磁阀中的一个或者多个，完成各定容积腔室和对应电池堆腔室的互通检测气体过程，待相应压差传感器检测结果稳定后，释放掉相应电池堆腔室内的检测气体，而维持相应定容积腔室内的检测气体，待相应传输管道支路上的压差传感器检测结果稳定后，记录此时压差传感器的检测值Pi2；
根据所述检测值Pi1、检测值Pi2、定容积腔室体积V计算得到对应电池堆腔室体积Vi；
打开各支路电磁阀和腔室电磁阀，完成对定容积腔室和对应电池堆腔室的初始检测气体的通气；
关闭各支路电磁阀和腔室电磁阀，获取各定容积腔室的压差传感器的检测值随时间的变化量，结合所述电池堆腔室体积Vi，计算得到泄漏率δi。
11.根据权利要求10所述的燃料电池堆检测装置，其特征在于，所述装置还包括检漏气瓶、压力表、电动比例调压阀、传输管道主路通气控制电磁阀、传输管道主路上的泄气控制电磁阀，具体的：
所述检漏气瓶设置在传输管道主路的一端，并依次连接所述压力表、电动比例调压阀和传输管道主路通气控制电磁阀；
在所述传输管道主路通气控制电磁阀之后的传输管道主路上连接有上述传输管道支路；
所述传输管道主路上的泄气控制电磁阀设置在传输管道主路的另一端。
12.根据权利要求11所述的燃料电池堆检测装置，其特征在于，所述装置还包括气瓶手动调压阀、安全阀和高精度压力传感器，具体的：
所述气瓶手动调压阀设置在检漏气瓶和压力表之间，用于完成检测气体气压的粗调；
所述安全阀和高精度压力传感器设置在所述电磁阀与第一条传输管道支路之间，其中，所述高精度压力传感器用于配合电动比例调压阀完成检测气体气压的精调。
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