CN114076661A - 一种燃料电池堆自动检漏装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料电池堆自动检漏装置,包括检测压力控制监测单元、氢腔泄漏流量监测单元、冷却腔泄漏流量监测单元及氧腔泄漏流量监测单元。检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测氢腔泄漏流量监测单元的气压值,监测氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象。检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测冷却腔泄漏流量监测单元的气压值。检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测氧腔泄漏流量监测单元的气压值,监测氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。本发明提出的自动检漏装置可自动完成设定各腔体的测试,应用更加灵活,增加监测准确性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域,具体而言,涉及一种燃料电池堆自动检漏装置及方法。
背景技术
一般来说,目前由于社会对能源需求的日益增长,化石燃料的消耗与温室气体的快速上升,清洁、安全、高效、低碳的新能源变革已是大势所趋,而氢气作为一种洁净的二次能源载体,由于其能方便的转化为电和热且转化效率较高的特性,已经成为未来能源变革的重要组成部分,燃料电池电堆由于对氢气的能源转换率较高、噪音低及零排放的优点,已经广泛应用于汽车、无人机、列车等领域。
但是作为燃料的氢气,由于其特性为可燃、可爆,因此作为其反应载体的燃料电池电堆就需要有良好的密封性,并在出厂前进行全面的气密性检测,以免在实际燃料电池电堆的大量的使用过程中,因个别燃料电池电堆密封性不良造成氢气泄漏,从而引发事故的产生。
目前市面上主要的燃料电池电堆密封性检测设备,主要为手动操作检测,由于燃料电池电堆需要对其三个腔体(氢腔、冷却腔、氧腔)分别测外漏及互漏,因此手动模式下的检测效率较低,且一个通道切换后需要对连接管路进行插拔,在进行测试另外一个腔体,此种情况下就会造成因接头反复的插拔造成的测试数据不准确的情况。
另外一个主要问题为现有情况下设备,因其主要为压差法测量,仅能单独测量三个腔体总的外漏,另外一个总要需求参数两个腔体之间互漏的情况无法测量。此种情况下会造成对电堆质量的误判,从而对企业产生不必要的经济损失。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种燃料电池堆自动检漏装置及方法,为了解决人工检测效率及可靠性较底的情况及燃料电池电堆两个腔体之间互漏无法检测的情况。
为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
第一方面,本发明提供了一种燃料电池堆自动检漏装置,所述自动检漏装置包括:
检测压力控制监测单元;
氢腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元用于根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象;
冷却腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元还用于根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述冷却腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元的互漏现象;
氧腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元还用于根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
第二方面,本发明提供了一种燃料电池堆自动检漏方法,自动检漏方法应用于燃料电池堆自动检漏装置,所述自动检漏装置包括检测压力控制监测单元、氢腔泄漏流量监测单元、冷却腔泄漏流量监测单元及氧腔泄漏流量监测单元,所述检测压力控制监测单元连接所述氢腔泄漏流量监测单元、所述冷却腔泄漏流量监测单元及所述氧腔泄漏流量监测单元,所述自动检漏方法包括:
由所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象;
由所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述冷却腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元的互漏现象;
由所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
由上所述,本发明提出的一种燃料电池堆自动检漏装置及方法,自动检漏装置包括检测压力控制监测单元、氢腔泄漏流量监测单元、冷却腔泄漏流量监测单元及氧腔泄漏流量监测单元。检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测氢腔泄漏流量监测单元的气压值,监测氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象。检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测冷却腔泄漏流量监测单元的气压值。检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测氧腔泄漏流量监测单元的气压值,监测氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。本发明提出的自动检漏装置可自动完成设定各腔体的测试,应用更加灵活,增加监测准确性。本发明提出的自动检漏装置可以自动输出和记录测试数据,中间过程无需人工干预,可极大的提高测试的效率及稳定性,可自动检测各腔体之间的互漏,为产品的不良判定提供依据,增加产能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对本发明范围的限定。
图1为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏装置的方块示意图;
图2为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏装置的结构示意图;
图3为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏方法的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
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。
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请同时参阅图1及图2。图1为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏装置(以下简称“自动检漏装置”)的方块示意图。图2为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏装置的结构示意图。
在一实施例中,自动检漏装置100包括检测压力控制监测单元110、氢腔泄漏流量监测单元120、冷却腔泄漏流量监测单元130及氧腔泄漏流量监测单元140。氢腔泄漏流量监测单元120与检测压力控制监测单元110连接。冷却腔泄漏流量监测单元130与检测压力控制监测单元120连接。氧腔泄漏流量监测单元140与检测压力控制监测单元130连接。检测压力控制监测单元110用于根据氢腔预设值控制及监测氢腔泄漏流量监测单元120的气压值,本领域技术员可以预先设定氢腔预设值在30~100KPa。并由检测压力控制监测单元110监测氢腔泄漏流量监测单元120发生外漏现象,换言之,检测压力控制监测单元110监测氢腔泄漏流量监测单元120的氢腔预设值不足时,既可能发生外漏现象,可以由内建的报警单元,报警单元例如蜂鸣器或通信芯片发出报警信息,增加应用性。
在一实施例中,检测压力控制监测单元110还用于根据冷却腔预设值控制及监测冷却腔泄漏流量监测单元130的气压值,本领域技术员可以预先设定氢腔预设值在100~200KPa。并由检测压力控制监测单元110监测冷却腔泄漏流量监测单元130发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元130外漏至氢腔泄漏流量监测单元120的互漏现象,例如,检测压力控制监测单元110可以监测冷却腔泄漏流量监测单元130发生外漏现象,检测压力控制监测单元110还可以监测冷却腔泄漏流量监测单元130外漏至氢腔泄漏流量监测单元120的互漏现象。检测压力控制监测单元110还用于根据氧腔预设值控制及监测氧腔泄漏流量监测单元140的气压值,本领域技术员可以预先设定氧腔预设值在30~100KPa。并由检测压力控制监测单元110监测氧腔泄漏流量监测单元140发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元140外漏至氢腔泄漏流量监测单元120和冷却腔泄漏流量监测单元130的互漏现象。例如,检测压力控制监测单元110可以监测氧腔泄漏流量监测单元140发生独立的外漏现象,检测压力控制监测单元110也可以监测氧腔泄漏流量监测单元140外漏至氢腔泄漏流量监测单元120和冷却腔泄漏流量监测单元130的互漏现象,其中,氢腔泄漏流量监测单元120、冷却腔泄漏流量监测单元130及氧腔泄漏流量监测单元140都可能发生互漏现象,由本发明提出的检测压力控制监测单元110来自动精确的监测各腔室的气压,避免发生外漏现象及互漏现象。
请再同时参阅图1及图2,检测压力控制监测单元110包括高精度压力控制器、0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6。0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6分别以并排方式设置于高精度压力控制器和电堆之间,设置于高精度压力控制器的压力监测端口用于直接监测电堆的入口端压力。
在一实施例中,当检测压力控制监测单元110根据氢腔预设值控制及监测氢腔泄漏流量监测单元120的气压值的泄漏量时,开启0泄漏两位两通常闭阀6后,由检测压力控制监测单元110的高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过监测回路到达氢腔泄漏流量监测单元120,高精度压力控制器获取氢腔泄漏流量监测单元120的气压值。当高精度压力控制器监测到氢腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对监测回路停止充气,当高精度压力控制器监测到氢腔泄漏流量监测单元120的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气。在一实施例中,当检测压力控制监测单元110根据冷却腔预设值控制及监测冷却腔泄漏流量监测单元120的气压值的泄漏量时,开启0泄漏两位两通常闭阀5后,由检测压力控制监测单元110的高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过监测回路到达冷却腔泄漏流量监测单元130,高精度压力控制器获取冷却腔泄漏流量监测单元130的气压值。当高精度压力控制器监测到冷却腔泄漏流量监测单元130的气压值达设定值时,对监测回路停止充气,当高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对监测回路进行补气。
在一实施例中,当检测压力控制监测单元110根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启0泄漏两位两通常闭阀4后,由高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达氧腔泄漏流量监测单元140,高精度压力控制器获取氧腔泄漏流量监测单元140的气压值。当高精度压力控制器监测到氧腔泄漏流量监测单元140的气压值达设定值时,对监测回路停止充气,当高精度压力控制器监测到氧腔泄漏流量监测单元140的气压值不达设定值时,对监测回路进行补气。换言之,本发明提出的检测压力控制监测单元110主要用于为检测过程提供精确、稳定的压力源,其中压力监测端口可跳过中间检测单元(可视为0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6)直接监测电堆入口端的压力,此种形式能减小气体通过检测单元的压力损失,控制各腔室气阀的精确度更高。另外,自动检漏装置100还包括气源减压单元,气源减压单元主要包含减压阀计压力指示表,其作用主要为对测试气体氮气源进行减压,以此保护后端的高精度压力控制器(例如,压力控制器端口可承受压力最高不超过300KPa)
在一实施例中,氢腔泄漏流量监测单元120包括0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2、0泄漏两位两通常开阀1、0泄漏两位两通常闭阀1及高精度质量流量计1。当检测压力控制监测单元110对氢腔泄漏流量监测单元120进行外漏检测时,开启0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2、0泄漏两位两通常闭阀1及0泄漏两位两通常开阀1后,对氢腔泄漏流量监测单元120进行快速充气达到设定值后,关闭0泄漏两位两通常闭阀1,通过检测压力控制监测单元110补进的气体流经高精度质量流量计1从而检测氢腔泄漏流量监测单元120的泄漏量。当检测压力控制监测单元110对氢腔泄漏流量监测单元120进行外漏检测完成后,关闭0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2及0泄漏两位两通常开阀1,接着,氢腔泄漏流量监测单元120内残余的压力流经0泄漏两位两通常开阀1、0泄漏两位两通常开阀2、0泄漏两位三通阀1、高精度质量流量计1到达0泄漏两位三通阀2的排气口处进行获取泄漏部分气体,泄漏部分气体通过监测回路流经高精度质量流量计1从而检测出氢腔泄漏流量监测单元120外漏至冷却腔泄漏流量监测单元130和氧腔泄漏流量监测单元140的互漏现象。例如,0泄漏两位两通常开阀1的主要作用可以为防止氢腔泄漏流量监测单元120的氢腔测试的高压气体对其造成干扰,进而增加监测精度。
在一实施例中,冷却腔泄漏流量监测单元130包括0泄漏两位三通阀3、0泄漏两位三通阀4、0泄漏两位两通常开阀2、0泄漏两位两通常闭阀2及高精度质量流量计2。当检测压力控制监测单元110对冷却腔泄漏流量监测单元130进行充气时,开启0泄漏两位三通阀3、0泄漏两位三通阀4、0泄漏两位两通常闭阀2及0泄漏两位两通常开阀2气。当检测压力控制监测单元110输对冷却腔泄漏流量监测单元130进行充气并监测达到设定压力后,关闭0泄漏两位两通常闭阀2,通过流经高精度质量流量计2的气体从而检测出冷却腔泄漏流量监测单元130的外漏,冷却腔泄漏流量监测单元110的外漏通过监测回路流经高精度质量流量计2从而检测出冷却腔泄漏流量监测单元130外漏至氢腔泄漏流量监测单元120和氧腔泄漏流量监测单元140的互漏现象。
在一实施例中,氧腔泄漏流量监测单元140包括0泄漏两位三通阀5、0泄漏两位三通阀6、0泄漏两位两通常开阀3、0泄漏两位两通常闭阀3及高精度质量流量计3。当检测压力控制监测单元110对氧腔泄漏流量监测单元140进行充气时,开启0泄漏两位三通阀5、0泄漏两位三通阀6、0泄漏两位两通常闭阀3及0泄漏两位两通常开阀3。当检测压力控制监测单元110对氧腔泄漏流量监测单元140进行充气并监测达到设定压力后,关闭0泄漏两位两通常闭阀3,通过流经高精度质量流量计3的气体从而检测出氧腔泄漏流量监测单元140的外漏,氧腔泄漏流量监测单元140的外漏通过监测回路流经所述高精度质量流量计3从而检测出氧腔泄漏流量监测单元140外漏至氢腔泄漏流量监测单元120和冷却腔泄漏流量监测单元130的互漏现象。
实施例2
请参阅图3。图3为本发明提供的一种燃料电池堆自动检漏方法的方法流程图。
一种燃料电池堆自动检漏方法,自动检漏方法应用于燃料电池堆自动检漏装置,所述自动检漏装置包括检测压力控制监测单元、氢腔泄漏流量监测单元、冷却腔泄漏流量监测单元及氧腔泄漏流量监测单元,所述检测压力控制监测单元连接所述氢腔泄漏流量监测单元、所述冷却腔泄漏流量监测单元及所述氧腔泄漏流量监测单元,所述自动检漏方法包括:
S310﹑由所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象;
S320﹑由所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述冷却腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元的互漏现象;
S330﹑由所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
在一实施例中,所述检测压力控制监测单元包括高精度压力控制器、0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6,所述泄漏两位两通常闭阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀5和所述0泄漏两位两通常闭阀6分别以并排方式设置于所述高精度压力控制器和电堆之间,设置于高精度压力控制器的压力监测端口用于直接监测所述电堆的入口端压力;
由所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀6后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过监测回路到达所述氢腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
由所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀5后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述冷却腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
由所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀4后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述氧腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气。
在一实施例中,所述氢腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2、0泄漏两位两通常开阀1、0泄漏两位两通常闭阀1及高精度质量流量计1;
由所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测时,开启所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2、所述0泄漏两位两通常闭阀1及所述0泄漏两位两通常开阀1后,对所述氢腔泄漏流量监测单元进行快速充气达到设定值后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀1,通过所述检测压力控制监测单元补进的气体流经所述高精度质量流量计1从而检测所述氢腔泄漏流量监测单元的泄漏量;
由所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测完成后,关闭所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2及所述0泄漏两位两通常开阀1,接着,所述氢腔泄漏流量监测单元内残余的压力流经所述0泄漏两位两通常开阀1、所述0泄漏两位两通常开阀2、所述0泄漏两位三通阀1、所述高精度质量流量计1到达所述0泄漏两位三通阀2的排气口处进行获取泄漏部分气体,所述泄漏部分气体通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计1从而检测出氢腔泄漏流量监测单元外漏至冷却腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
在一实施例中,所述冷却腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀3、0泄漏两位三通阀4、0泄漏两位两通常开阀2、0泄漏两位两通常闭阀2及高精度质量流量计2;
由所述检测压力控制监测单元对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀3、所述0泄漏两位三通阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀2及所述0泄漏两位两通常开阀2;
由所述检测压力控制监测单元输对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀2,通过流经所述高精度质量流量计2的气体从而检测出所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏,所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计2从而检测出冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
在一实施例中,所述氧腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀5、0泄漏两位三通阀6、0泄漏两位两通常开阀3、0泄漏两位两通常闭阀3及高精度质量流量计3;
由所述检测压力控制监测单元对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀5、所述0泄漏两位三通阀6、所述0泄漏两位两通常闭阀3及所述0泄漏两位两通常开阀3;
由所述检测压力控制监测单元输对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀3,通过流经所述高精度质量流量计3的气体从而检测出所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏,所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计3从而检测出氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,上面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池堆自动检漏装置,其特征在于,所述自动检漏装置包括:
检测压力控制监测单元;
氢腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元用于根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象;
冷却腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元还用于根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述冷却腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元的互漏现象;
氧腔泄漏流量监测单元,与所述检测压力控制监测单元连接,所述检测压力控制监测单元还用于根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
2.根据权利要求1所述的自动检漏装置,其特征在于,所述检测压力控制监测单元包括高精度压力控制器、0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6,所述泄漏两位两通常闭阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀5和所述0泄漏两位两通常闭阀6分别以并排方式设置于所述高精度压力控制器和电堆之间,设置于高精度压力控制器的压力监测端口用于直接监测所述电堆的入口端压力;
其中,当所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀6后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过监测回路到达所述氢腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
其中,当所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀5后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述冷却腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
其中,当所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀4后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述氧腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气。
3.根据权利要求1所述的自动检漏装置,其特征在于,所述氢腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2、0泄漏两位两通常开阀1、0泄漏两位两通常闭阀1及高精度质量流量计1;
当所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测时,开启所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2、所述0泄漏两位两通常闭阀1及所述0泄漏两位两通常开阀1后,对所述氢腔泄漏流量监测单元进行快速充气达到设定值后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀1,通过所述检测压力控制监测单元补进的气体流经所述高精度质量流量计1从而检测所述氢腔泄漏流量监测单元的泄漏量;
当所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测完成后,关闭所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2及所述0泄漏两位两通常开阀1,接着,所述氢腔泄漏流量监测单元内残余的压力流经所述0泄漏两位两通常开阀1、所述0泄漏两位两通常开阀2、所述0泄漏两位三通阀1、所述高精度质量流量计1到达所述0泄漏两位三通阀2的排气口处进行获取泄漏部分气体,所述泄漏部分气体通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计1从而检测出所述氢腔泄漏流量监测单元外漏至冷却腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
4.根据权利要求1所述的自动检漏装置,其特征在于,所述冷却腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀3、0泄漏两位三通阀4、0泄漏两位两通常开阀2、0泄漏两位两通常闭阀2及高精度质量流量计2;
当所述检测压力控制监测单元对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀3、所述0泄漏两位三通阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀2及所述0泄漏两位两通常开阀2气;
当所述检测压力控制监测单元输对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀2,通过流经所述高精度质量流量计2的气体从而检测出所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏,所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计2从而检测出所述冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
5.根据权利要求1所述的自动检漏装置,其特征在于,所述氧腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀5、0泄漏两位三通阀6、0泄漏两位两通常开阀3、0泄漏两位两通常闭阀3及高精度质量流量计3;
当所述检测压力控制监测单元对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀5、所述0泄漏两位三通阀6、所述0泄漏两位两通常闭阀3及所述0泄漏两位两通常开阀3;
当所述检测压力控制监测单元输对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀3,通过流经所述高精度质量流量计3的气体从而检测出所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏,所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计3从而检测出所述氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
6.一种燃料电池堆自动检漏方法,其特征在于,自动检漏方法应用于燃料电池堆自动检漏装置,所述自动检漏装置包括检测压力控制监测单元、氢腔泄漏流量监测单元、冷却腔泄漏流量监测单元及氧腔泄漏流量监测单元,所述检测压力控制监测单元连接所述氢腔泄漏流量监测单元、所述冷却腔泄漏流量监测单元及所述氧腔泄漏流量监测单元,所述自动检漏方法包括:
由所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氢腔泄漏流量监测单元发生外漏现象;
由所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述冷却腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元的互漏现象;
由所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值,并监测所述氧腔泄漏流量监测单元发生外漏现象及/或氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
7.根据权利要求6所述的自动检漏方法,其特征在于,所述检测压力控制监测单元包括高精度压力控制器、0泄漏两位两通常闭阀4、0泄漏两位两通常闭阀5和0泄漏两位两通常闭阀6,所述泄漏两位两通常闭阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀5和所述0泄漏两位两通常闭阀6分别以并排方式设置于所述高精度压力控制器和电堆之间,设置于高精度压力控制器的压力监测端口用于直接监测所述电堆的入口端压力;
由所述检测压力控制监测单元根据氢腔预设值控制及监测所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀6后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过监测回路到达所述氢腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氢腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
由所述检测压力控制监测单元根据冷却腔预设值控制及监测所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀5后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述冷却腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述冷却腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气;
由所述检测压力控制监测单元根据氧腔预设值控制及监测所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值的泄漏量时,开启所述0泄漏两位两通常闭阀4后,由所述高精度压力控制器输出预设定值的压力气体通过所述监测回路到达所述氧腔泄漏流量监测单元,所述高精度压力控制器获取所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值;当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值达设定值时,对所述监测回路停止充气,当所述高精度压力控制器监测到所述氧腔泄漏流量监测单元的气压值不达设定值时,对所述监测回路进行补气。
8.根据权利要求6所述的自动检漏方法,其特征在于,所述氢腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀1、0泄漏两位三通阀2、0泄漏两位两通常开阀1、0泄漏两位两通常闭阀1及高精度质量流量计1;
由所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测时,开启所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2、所述0泄漏两位两通常闭阀1及所述0泄漏两位两通常开阀1后,对所述氢腔泄漏流量监测单元进行快速充气达到设定值后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀1,通过所述检测压力控制监测单元补进的气体流经所述高精度质量流量计1从而检测所述氢腔泄漏流量监测单元的泄漏量;
由所述检测压力控制监测单元对所述氢腔泄漏流量监测单元进行外漏检测完成后,关闭所述0泄漏两位三通阀1、所述0泄漏两位三通阀2及所述0泄漏两位两通常开阀1,接着,所述氢腔泄漏流量监测单元内残余的压力流经所述0泄漏两位两通常开阀1、所述0泄漏两位两通常开阀2、所述0泄漏两位三通阀1、所述高精度质量流量计1到达所述0泄漏两位三通阀2的排气口处进行获取泄漏部分气体,所述泄漏部分气体通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计1从而检测出氢腔泄漏流量监测单元外漏至冷却腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
9.根据权利要求6所述的自动检漏方法,其特征在于,所述冷却腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀3、0泄漏两位三通阀4、0泄漏两位两通常开阀2、0泄漏两位两通常闭阀2及高精度质量流量计2;
由所述检测压力控制监测单元对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀3、所述0泄漏两位三通阀4、所述0泄漏两位两通常闭阀2及所述0泄漏两位两通常开阀2;
由所述检测压力控制监测单元输对所述冷却腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀2,通过流经所述高精度质量流量计2的气体从而检测出所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏,所述冷却腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计2从而检测出冷却腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和氧腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
10.根据权利要求6所述的自动检漏方法,其特征在于,所述氧腔泄漏流量监测单元包括0泄漏两位三通阀5、0泄漏两位三通阀6、0泄漏两位两通常开阀3、0泄漏两位两通常闭阀3及高精度质量流量计3;
由所述检测压力控制监测单元对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气时,开启所述0泄漏两位三通阀5、所述0泄漏两位三通阀6、所述0泄漏两位两通常闭阀3及所述0泄漏两位两通常开阀3;
由所述检测压力控制监测单元输对所述氧腔泄漏流量监测单元进行充气并监测达到设定压力后,关闭所述0泄漏两位两通常闭阀3,通过流经所述高精度质量流量计3的气体从而检测出所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏,所述氧腔泄漏流量监测单元的外漏通过所述监测回路流经所述高精度质量流量计3从而检测出氧腔泄漏流量监测单元外漏至氢腔泄漏流量监测单元和冷却腔泄漏流量监测单元的互漏现象。
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