CN114300708A - 一种燃料电池冷却液自动加水排气系统以及燃料电池车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池冷却液自动加水排气系统以及燃料电池车辆，包括燃料电池、水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器。使用本发明的燃料电池冷却液自动加水排气系统时，当需要补液时控制器接收补液指令控制水泵运行，第一电磁阀关闭，第二电磁阀和第三电磁阀开启以通过补液管路对膨胀水箱、散热器和燃料电池电推进行补液。通过经由补液管路的冷却液通过第三电磁进入大循环内运行；水泵运行过程中，冷却液在水泵的作用下，通过第二电磁阀逐渐充满燃料电池电堆及散热器的冷却管路，并流入膨胀水箱中；此种加注方式只需要生成补液指令即可，因此，加注方式工序比较简单，方便操作。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池车辆技术领域，特别涉及一种燃料电池冷却液自动加水排气系统以及燃料电池车辆。
背景技术
当前燃料电池车辆加注冷却液时工序比较复杂，操作不便利，且存在排气不完全的情况。
因此，如何简化冷却液加注工序，是本领域技术人员函待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池冷却液自动加水排气系统以及燃料电池车辆，以简化冷却液加注工序。
为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池冷却液自动加水排气系统，包括：燃料电池、水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器，其中：
水泵通过第一电磁阀与燃料电池电堆连通；第二电磁阀与散热器串联后与第一电磁阀并联设置；膨胀水箱连通散热器与燃料电池电堆连通；第三电磁阀连通补液管路与膨胀水箱与燃料电池电堆之间的管路；
当需要补液时，控制器接收补液指令控制水泵运行，第一电磁阀关闭，第二电磁阀和第三电磁阀开启以通过补液管路对膨胀水箱、散热器和燃料电池电推进行补液。
本发明一些实施例中，还包括用于检测膨胀水箱内液位的液位仪，当膨胀水箱的液位大于第一预设液位时，控制器关闭第三电磁阀。
本发明一些实施例中，还包括补液开关，当补液开关被触碰时生成补液指令。
本发明一些实施例中，当需要排气时，控制器接收排气指令控制水泵以设定转速持续运行，不断排出冷却管路内气泡；当膨胀水箱内的液位小于等于第二预设液位时，控制器控制第三电磁阀开启，继续向冷却管路中补液。
本发明一些实施例中，还包括排气开关，当排气开关被触碰时生成排气指令。
本发明一些实施例中，控制器间隔第一预设时间计算功率波动率；
控制器间隔第二预设时间计算转速波动率；
控制器间隔第三预设时间计算液位波动率；
当转速波动率、转速波动率、液位波动率均低于设定值时，控制器判断冷却管路排气完成，控制器控制水泵停止运行，控制器控制第一电磁阀和第三电磁阀关闭。
本发明一些实施例中，还包括指示器，当运行过程正常时指示器显示黄色，运行过程异常时指示器显示红色，当加水排气完成后指示器显示绿色。
本发明一些实施例中，水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器集成于燃料电池内部。
本发明一些实施例中，水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀之间连接的管路集成于燃料电池内部。
本发明还公开了一种燃料电池车辆，包括如上述中任一项的燃料电池冷却液自动加水排气系统。
使用本发明的燃料电池冷却液自动加水排气系统时，当需要补液时控制器接收补液指令控制水泵运行，第一电磁阀关闭，第二电磁阀和第三电磁阀开启以通过补液管路对膨胀水箱、散热器和燃料电池电推进行补液。通过经由补液管路的冷却液通过第三电磁进入大循环内运行；水泵运行过程中，冷却液在水泵的作用下，通过第二电磁阀逐渐充满燃料电池电堆及散热器的冷却管路，并流入膨胀水箱中；此种加注方式只需要生成补液指令即可，因此，加注方式工序比较简单，方便操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种燃料电池冷却液自动加水排气系统的结构示意图；
图2和图3为本发明实施例所提供的一种燃料电池冷却液自动加水排气系统的流程示意图。
其中：1为燃料电池、2为水泵、3为散热器、4为膨胀水箱、5为第一电磁阀、6为第二电磁阀、7为第三电磁阀、8为控制器、9为液位仪、10为指示器。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种燃料电池冷却液自动加水排气系统以及燃料电池车辆，以简化冷却液加注工序。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图2，本发明公开的一种燃料电池冷却液自动加水排气系统，包括：燃料电池1、水泵2、散热器3、膨胀水箱4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7和控制器8，其中：
水泵2通过第一电磁阀5与燃料电池1电堆连通；第二电磁阀6与散热器3串联后与第一电磁阀5并联设置；膨胀水箱4连通散热器3与燃料电池1电堆连通；第三电磁阀7连通补液管路与膨胀水箱4与燃料电池1电堆之间的管路；
当需要补液时，控制器8接收补液指令控制水泵2运行，第一电磁阀5关闭，第二电磁阀6和第三电磁阀7开启以通过补液管路对膨胀水箱4、散热器3和燃料电池1电推进行补液。
使用本发明的燃料电池冷却液自动加水排气系统时，当需要补液时控制器8接收补液指令控制水泵2运行，第一电磁阀5关闭，第二电磁阀6和第三电磁阀7开启以通过补液管路对膨胀水箱4、散热器3和燃料电池1电推进行补液。通过经由补液管路的冷却液通过第三电磁进入大循环内运行；水泵2运行过程中，冷却液在水泵2的作用下，通过第二电磁阀6逐渐充满燃料电池1电堆及散热器3的冷却管路，并流入膨胀水箱4中；此种加注方式只需要生成补液指令即可，因此，加注方式工序比较简单，方便操作。
需要说明的是，能够生成补液指令的方式有很多。例如通过触摸按键、按压按键、通过在应用程序中进行操作。上述按键可以形成于手机、电脑、平板、遥控器上，或者上述应用程序内置于电脑、手机、平板或者电子书等智能终端上。只要能够实现生成补液指令的结构均可理解为本发明的保护范围。本发明一些实施例中，生成补液指令的为补液开关，当补液开关被触碰时生成补液指令。
为了方便判断该膨胀水箱4中是否补液完成，本发明一些实施例中，还包括用于检测膨胀水箱4内液位的液位仪9，当膨胀水箱4的液位大于第一预设液位时，控制器8关闭第三电磁阀7。
进一步的，为了方便判断整个系统是否需要补液，当膨胀水箱4的液位大于第一预设液位时，控制器8控制水泵2运行，第一电磁阀5关闭，第二电磁阀6和第三电磁阀7开启以通过补液管路对膨胀水箱4、散热器3和燃料电池1电推进行补液。
由于补液过程中系统中可能会存在空气，为此，为了排出气体，当需要排气时，控制器8接收排气指令控制水泵2以设定转速持续运行，不断排出冷却管路内气泡。
进一步的，当膨胀水箱4内的液位小于等于第二预设液位时，控制器8控制第三电磁阀7开启，继续向冷却管路中补液。
需要说明的是，能够生成排气指令的方式有很多。例如通过触摸按键、按压按键、通过在应用程序中进行操作。上述按键可以形成于手机、电脑、平板、遥控器上，或者上述应用程序内置于电脑、手机、平板或者电子书等智能终端上。只要能够实现生成排气指令的结构均可理解为本发明的保护范围。本发明一些实施例中，生成排气指令的为排气开关，当排气开关被触碰时生成排气指令。
整车满足冷却液加注和排气的必要条件后，操作人员连接好补水管路并按下开关，系统将自动完成加注、排气和停止等工作，无需人员过多参与。大大降低燃料电池1冷却液加注和排气环节操作的复杂程度，提高整车下线测试效率。
本发明一些实施例中，控制器8间隔第一预设时间计算功率波动率；
控制器8间隔第二预设时间计算转速波动率；
控制器8间隔第三预设时间计算液位波动率；
当转速波动率、转速波动率、液位波动率均低于设定值时，控制器8判断冷却管路排气完成，控制器8控制水泵2停止运行，控制器8控制第一电磁阀5和第三电磁阀7关闭。保证了燃料电池1电堆充分冷却。
上述第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间可以相同也可以相异，具体根据控制器的逻辑运算要求进行调整。
为了方便观察运行进展，本发明一些实施例中，还包括指示器10，当运行过程正常时指示器10显示黄色，运行过程异常时指示器10显示红色，当加水排气完成后指示器10显示绿色。
为了提高集成化程度，水泵2、散热器3、膨胀水箱4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7和控制器8集成于燃料电池1内部。
进一步的，本发明一些实施例中，水泵2、散热器3、膨胀水箱4、第一电磁阀5、第二电磁阀6和第三电磁阀7之间连接的管路集成于燃料电池1内部。
本发明还公开了一种燃料电池车辆，包括如上述中任一项的燃料电池冷却液自动加水排气系统。由于上述料电池冷却液自动加水排气系统具有以上有益效果，包括该料电池冷却液自动加水排气系统的燃料电车辆也具有相应的效果，此处不再赘述。
需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请本发明相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应当理解，本申请中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，包括：燃料电池、水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器，其中：
所述水泵通过第一电磁阀与燃料电池电堆连通；所述第二电磁阀与所述散热器串联后与所述第一电磁阀并联设置；所述膨胀水箱连通所述散热器与所述燃料电池电堆连通；所述第三电磁阀连通补液管路与所述膨胀水箱与所述燃料电池电堆之间的管路；
当需要补液时，所述控制器接收补液指令控制所述水泵运行，所述第一电磁阀关闭，所述第二电磁阀和所述第三电磁阀开启以通过补液管路对膨胀水箱、散热器和燃料电池电推进行补液。
2.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，还包括用于检测所述膨胀水箱内液位的液位仪，当所述膨胀水箱的液位大于第一预设液位时，所述控制器关闭所述第三电磁阀。
3.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，还包括补液开关，当所述补液开关被触碰时生成所述补液指令。
4.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，当需要排气时，所述控制器接收排气指令控制所述水泵以设定转速持续运行，不断排出冷却管路内气泡；当所述膨胀水箱内的液位小于等于第二预设液位时，所述控制器控制第三电磁阀开启，继续向冷却管路中补液。
5.如权利要求4所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，还包括排气开关，当所述排气开关被触碰时生成所述排气指令。
6.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，所述控制器间隔第一预设时间计算功率波动率；
所述控制器间隔第二预设时间计算转速波动率；
所述控制器间隔第三预设时间计算液位波动率；
当转速波动率、转速波动率、液位波动率均低于设定值时，所述控制器判断冷却管路排气完成，所述控制器控制水泵停止运行，所述控制器控制所述第一电磁阀和所述第三电磁阀关闭。
7.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，还包括指示器，当运行过程正常时所述指示器显示黄色，运行过程异常时所述指示器显示红色，当加水排气完成后所述指示器显示绿色。
8.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，所述水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器集成于所述燃料电池内部。
9.如权利要求1所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统，其特征在于，所述水泵、散热器、膨胀水箱、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀之间连接的管路集成于所述燃料电池内部。
10.一种燃料电池车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的燃料电池冷却液自动加水排气系统。
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| 姜红霞: "某水散热器冷却液加注、排气问题分析及改进", 《内燃机与配件》, pages 54 - 55 * |
| 郭爱 等: "燃料电池机车温度系统建模和控制", 《系统仿真学报》, vol. 27, no. 01, pages 133 - 141 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114300708B (zh) | 2024-03-26 |
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