CN116007858A - 气路测试装置、氢燃料电池测漏方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种气路测试装置、氢燃料电池测漏方法和存储介质。气路测试装置包括气源处理模块、分路模块、测试模块、测试前段分路和测试后段分路，测试后段分路与氢燃料电池的各待测试腔室连接，通过气源处理模块生成对应的测试气体；分路模块基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；分路模块基于对应的测漏模式，控制测试气体流向对应气路中，进而测量流经测试模块中气体对应的流动气体质量，并基于流动气体质量对应的质量变化值，来确定待测试腔室是否发生泄漏。本申请通过气路测试装置分别对各待测试腔室测试，以实现具体待测试腔室漏气，以及漏气的位置，从而提高了对氢燃料电池待测试腔室密封状态的检测效果。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池泄漏检测领域，尤其涉及一种气路测试装置、氢燃料电池测漏方法和存储介质。
背景技术
随着科学技术的发展，为了降低环境的污染指标，氢燃料已成为未来的主要燃料之一，例如利用氢燃料开发的氢燃料电池，其使用最后产生的是水和电能，所以氢燃料电池作为一种清洁、高效的能量转换装置也在逐步被推广使用，其工作原理是将燃料（氢气）和氧化剂气体（氧气）放置于双极板两面，通过催化氢气为质子并通过质子交换膜与氧气发生化学反应产生水和电能。但是由于氢气是易燃易爆的小分子气体，容易从密封待测试腔室中逃逸，若装置中氢气发生内外泄漏，可能会引起严重事故。
为了保证整个电池装置中双极板的各待测试腔室均有良好的密封性，目前的检测方法是先使用压缩空气进行泄漏测试，然后再使用氦气进行检测，虽然上述方法可以实现测漏，但是压缩空气的泄漏测试只能确定待测试腔室是否漏气，而不能辨别哪个待测试腔室漏气，以致检测的效果往往达不到安全要求，并且氦气是稀有气体，价格较高，也不便于广泛推广。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有的测漏方案对氢燃料电池的密封性检测无法确定哪个待测试腔室漏气的问题。
本发明第一方面提供了一种气路测试装置，用于对氢燃料电池各待测试腔室的泄漏测试，所述气路测试装置包括：气源处理模块、分路模块、测试模块、测试前段分路和测试后段分路，所述测试后段分路与所述氢燃料电池的各待测试腔室连接；
所述气源处理模块的输出端与所述分路模块的输入端连接，用于生成测试气体，并对所述测试气体加压后输出至所述分路模块的输入端；
所述分路模块的输出端分别与测试前段分路的输入端、所述测试模块的输入端和各所述待测试腔室连接，用于基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式，并基于所述测漏模式控制所述测试气体的流向；
所述测试前段分路的输出端分别与所述测试模块的输入端和所述测试后段分路的输入端连接，用于基于所述测漏模式控制各待测试腔室中的其中一个待测试腔室内的测试气体流向所述测试模块；
所述测试后段分路的输出端与所述测试模块的输入端连接，用于基于所述测漏模式控制各待测试腔室中的其中一个待测试腔室内的测试气体流向所述测试模块；
所述测试模块，用于测量流经所述测试模块中加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值；若所述质量差值不大于预设质量变化值，则所述待测试腔室未发生泄漏，若所述质量差值大于预设质量变化值，则所述待测试腔室发生泄漏。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述气源处理模块包括：依次连接的气源处理组合件、储气罐和精密减压阀组；
所述气源处理组合件用于对气源进行预处理生成测试气体，并将所述测试气体输出至所述储气罐；
所述储气罐用于对所述测试气体进行缓冲压缩后，通过所述精密减压阀组稳压后输出至所述分路模块的输入端。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述分路模块包括电磁开关组A、电磁开关组B和电磁开关组C；
所述电磁开关组A的输入端与所述精密减压阀组的输出端连接，所述电磁开关组B和所述电磁开关组C的输入端与所述电磁开关组A的输出端连接；
所述电磁开关组C的输出端与所述测试前段分路的输入端和各待测试腔室连接；
所述电磁开关组B的输出端分别与所述测试前段分路的输入端和所述测试模块的输入端连接。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述测试前段分路包括电磁开关组E、电磁开关组D和消声器；
所述电磁开关组E的输入端与所述电磁开关组C的输出端连接，所述电磁开关组E的输出端与所述电磁开关组D和所述消声器连接，所述电磁开关组D与所述测试模块连接。
本发明第二方面提供了一种利用如上所述的气路测试装置的氢燃料电池测漏方法，所述氢燃料电池测漏方法包括：
利用所述气源处理模块生成测试气体并加压后输出至所述分路模块；
根据所述分路模块接收到的所述测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；
若所述测漏模式为内漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路，其中所述待测试腔室为空气腔、冷却腔和氢气腔中的一个；
若所述测漏模式为外漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室；
利用所述测试模块测量流经其加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值；
若所述质量差值不大于预设质量变化值，则所述待测试腔室未发生泄漏，若所述质量差值大于预设质量变化值，则所述待测试腔室发生泄漏。
可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述利用所述气源处理模块生成测试气体并加压后输出至所述分路模块，包括：
通过所述气源处理模块对预置的初始气体进行初始调压和气体净化，得到净化后的测试气体；
对所述净化后的测试气体进行气体缓存，并对缓存后的测试气体加压至预设气压值，以及将加压后的测试气体输出至所述分路模块。
可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述根据所述分路模块接收到的所述测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式，包括：
所述分路模块检测所述加压后的测试气体的气压是否位于预设加压阈值区间内；
若位于，则确定所述加压后的测试气体为高压测试气体，以及确定所述分路模块对应泄漏测试为外漏测试；
若不位于，则判断所述加压后的测试气体的气压是否低于预设加压阈值区间；
若低于，则确定所述加压后的测试气体为低压测试气体，以及确定所述分路模块对应泄漏测试为内漏测试。
可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，在所述待测试腔室中输入了低压测试气体的待测试腔室与所述测试前段分路、所述测试后段分路与所述测试模块、所述测试模块与所述测试后段分路之间分别设置有电磁开关；
所述将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路，包括：
依次控制所述待测试腔室中输入了低压测试气体的待测试腔室与所述测试前段分路对应的电磁开关、所述测试前段分路与所述测试模块对应的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路对应的电磁开关的导通，将预设测试气体质量的所述低压测试气体从所述分路模块中流出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路。
可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述测试模块包括第一质量流量计和第二质量流量计，所述质量变化值包括第一质量变化值和第二质量变化值，所述利用所述测试模块测量流经其加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值，包括：
通过所述第一质量流量计测量由所述待测试腔室中对应的待测试腔室流经所述测试模块的加压后的测试气体流动后对应的第一流动气体质量，并计算所述第一流动气体质量与所述流动前的气体质量之间的质量差值，判断所述质量差值是否大于预设第一质量变化值；
通过所述第二质量流量计测量由所述待测试腔室中对应的待测试腔室流经所述测试模块的加压后的测试气体流动后对应的第二流动气体质量，并计算所述第二流动气体质量与所述流动前的气体质量之间的质量差值，判断所述质量差值是否大于预设第二质量变化值。
可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，在所述分路模块与所述测试模块之间、所述测试模块与所述测试后段分路之间和所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中各个待测试腔室之间均设置有电磁开关；
所述将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室，包括：
基于所述待测试腔室未发生内漏的结果，则依次控制所述分路模块与所述测试模块之间的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路之间的电磁开关、所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中任一待测试腔室之间的电磁开关的导通，并所述分路模块将预设测试气体质量的所述高压测试气体依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室中对应的任一待测试腔室。
可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述分路模块将预设测试气体质量的加压后的测试气体依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室，包括：
依次控制所述分路模块与所述测试模块之间的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路之间的电磁开关、所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中各个待测试腔室之间的电磁开关的导通，并控制所述高压测试气体依次流向所述分路模块、所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室中各个待测试腔室。
本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的氢燃料电池测漏方法的各个步骤。
本发明提供的技术方案中，通过气源处理模块生成测试气体，并对测试气体加压后输出至分路模块；分路模块基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；分路模块基于对应的测漏模式，控制加压后的测试气体流向对应的测试气路中，进而测试模块对流经测试模块中加压后的测试气体测量对应的流动气体质量，并判断流动气体质量与测试气体质量之间的质量差值是否满足预设质量变化值；若流动气体质量满足预设质量变化值，则待测试腔室未发生泄漏，若流动气体质量不满足预设质量变化值，则待测试腔室发生泄漏。相比于现有技术，本申请通过设置对应的检测气路，控制不同的测试气体在不同的检测气路与待测试腔室中的流向，进而测量测试气体流动时的流动气体质量，从而基于流动气体质量的变化值，来实现对待测试腔室的泄漏测试。本申请实现了利用空气对氢燃料电池的密封性测试，无需利用稀有气体进行泄漏测试，提高了对氢燃料电池待测试腔室密封状态的检测效果。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例中氢燃料电池测漏方法的一个实施例示意图；
图2为本发明实施例气路测试装置的的结构示意图；
图3为本发明实施例集成气路板一第一视角的透视图；
图4为本发明实施例集成气路板一第二视角的透视图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 气源处理组合件 | 22 | 第十四电磁开关 |
| 2 | 储气罐 | 23 | 第一消声器 |
| 3 | 第一精密减压阀 | 24 | 过滤器 |
| 4 | 第二精密减压阀 | 25 | 第十五电磁开关 |
| 5 | 第一电磁开关 | 26 | 第十六电磁开关 |
| 6 | 第二电磁开关 | 27 | 第一质量流量计 |
| 7 | 第一气压传感器 | 28 | 第二质量流量计 |
| 8 | 第三电磁开关 | 29 | 第十七电磁开关 |
| 9 | 第四电磁开关 | 30 | 第十八电磁开关 |
| 10 | 第五电磁开关 | 31 | 第二消声器 |
| 11 | 第六电磁开关 | 32 | 第十九电磁开关 |
| 12 | 第二气压传感器 | 33 | 堵头 |
| 13 | 第三气压传感器 | 34 | 集成气路板二 |
| 14 | 第四气压传感器 | 35 | 集成气路板三 |
| 15 | 第七电磁开关 | 36 | 集成气路板一 |
| 16 | 第八电磁开关 | 37 | 气源处理模块 |
| 17 | 第九电磁开关 | 38 | 分路模块 |
| 18 | 第十电磁开关 | 39 | 测试前段分路 |
| 19 | 第十一电磁开关 | 40 | 测试后段分路 |
| 20 | 第十二电磁开关 | 41 | 待测试腔室 |
| 21 | 第十三电磁开关 | 42 | 测试模块 |
具体实施方式
本发明实施例提供了一种气路测试装置、氢燃料电池测漏方法和存储介质，气路测试装置包括气源处理模块、分路模块、测试模块、测试前段分路和测试后段分路，测试后段分路与氢燃料电池的各待测试腔室连接，通过气源处理模块生成测试气体，并对测试气体加压后输出至分路模块；分路模块基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；分路模块基于对应的测漏模式，控制加压后的测试气体流向对应的测试气路中，进而测量流经测试模块中气体对应的流动气体质量，并基于流动气体质量对应的质量变化值，来确定待测试腔室是否发生泄漏。本申请通过气路测试装置分别对各待测试腔室测试，以实现具体待测试腔室漏气，以及漏气的位置，从而提高了对氢燃料电池待测试腔室密封状态的检测效果。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中氢燃料电池测漏方法的第一个实施例包括：
101、利用气源处理模块生成测试气体并加压后输出至分路模块；
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能（Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、机器人技术、生物识别技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。
本实施例中，这里的气路测试装置如图2所示，其为气路测试装置的的结构组成示意图，由于氢燃料电池至少包括氢气腔和空气腔（或氧气腔），为了保证对每个待测试腔室都能进行密封性测试且不受彼此待测试腔室测试的影响，保证最终对待测试腔室的密封性测试结果的准确性和单一控制变量性，需要按照氢燃料电池所包含的待测试腔室数量来对应设置测试气路的数量。本申请是以三个待测试腔室进行说明，可以根据氢燃料电池腔的需要进行增减。该气路测试装置包括气源处理模块37、分路模块38、测试模块42、测试前段分路39和测试后段分路40，测试后段分路40与氢燃料电池的待测试腔室41进行连接。
在本实施例中，如图2所示，气源处理模块37包括气源处理组合件1、储气罐2和精密减压阀组，其中精密减压阀组包括第一精密减压阀3和第二精密减压阀4；分路模块38包括电磁开关组A、电磁开关组B和电磁开关组C，其中电磁开关组A包括第一电磁开关5、第二电磁开关6和第一气压传感器7，电磁开关组C包括第三电磁开关8、第四电磁开关9和第五电磁开关10，电磁开关组B包括第六电磁开关11和若干堵头33；测试前段分路39包括电磁开关组E、电磁开关组D和消声器，电磁开关组E包括第二气压传感器12、第三气压传感器13、第四气压传感器14、第七电磁开关15、第八电磁开关16、第九电磁开关17，电磁开关组D包括第十三电磁开关21、第十四电磁开关22和若干堵头33，所述测试前段分路39中的消声器为第一消声器23；测试后段分路40包括第十电磁开关18、第十一电磁开关19、第十二电磁开关20、第二消声器31、第十九电磁开关32和若干堵头33；测试模块42包括过滤器24、第十五电磁开关25、第十六电磁开关26、第一质量流量计27、第二质量流量计28、第十七电磁开关29和第十八电磁开关30；集成气路板一36由分路模块38、测试前段分路39和测试后段分路40（除第二消声器31和第十九电磁开关32）组成（集成气路板一36内部含有集成气路，电磁阀安装在上面后组成气路），其中集成气路板一36的第一视角透视结构的示意图如图3所示，其第二视角透视结构的示意图如图4所示；集成气路板二34由测试模块42中的第十五电磁开关25和第十六电磁开关26组成（集成气路板二34内部含有集成气路，电磁阀安装在上面后组成气路）；集成气路板三35由测试模块42中的第十七电磁开关29和第十八电磁开关30组成（集成气路板三35内部含有集成气路，电磁阀安装在上面后组成气路）；氢燃料电池的待测试腔室41包括空气腔、冷却腔和氢气腔（其中各个测试气路分别与氢燃料电池的三腔连接，两者中间有过滤器24，避免氢燃料电池待测试腔室中有异物进入气路中，其中可选择安装气压传感器，用于探测待测试腔室压力，避免压差过大导致质子交换膜损坏）。其中如第一电磁开关5为二位二通电磁开关，可控制气路的通断，电磁开关的底部具有密封圈，安装在集成气路板上时形成密封，与集成气路板上的底孔耦合，进而形成完整气路；如第十七电磁开关为二位三通电磁阀，可控制气路的走向，电磁阀的底部具有密封圈，安装在集成气路板上时形成密封，与集成气路板上的底孔耦合，进而形成完整气路；这里的堵头33是用来封堵集成气路板中由于加工产生的多余出口，这是一种非永久性的封堵方法，也可选择其他封堵方法。
其中，在集成气路板一36的第一视角透视结构的示意图如图3所示，a为底板气孔，与电磁开关气孔相连；b为与氢气腔连接的通路；c为与冷却腔连接的通路；d为与氧气腔连接的通路；e为与第十七电磁开关29、第十八电磁开关30和第十九电磁开关32连接的通路；f为与过滤器24连接的通路；g为与第一消声器23连接的通路；h为与第一精密减压阀3连接的通路；i为与第一气压传感器7连接的通路；j为与第二精密减压阀4连接的通路。
其中，由第一电磁开关5和第二电磁开关6组成气源处理模块37与分路模块38之间的A通断开关；由第六电磁开关11组成分路模块38与测试模块42之间的B通断开关；由第三电磁开关8、第四电磁开关9和第五电磁开关10组成分路模块38与待测试腔室41之间的C通断开关；由第十三电磁开关21组成测试前段分路39与测试模块42之间的D通断开关；由第七电磁开关15、第八电磁开关16和第九电磁开关17组成测试前段分路39与待测试腔室41之间的E通断开关；由第十五电磁开关25、第十六电磁开关26、第十七电磁开关29和第十八电磁开关30组成测试后段分路40与测试模块42之间的F通断开关；由第十电磁开关18、第十一电磁开关19和第十二电磁开关20组成测试后段分路40与待测试腔室41之间的G通断开关；由第一消声器23组成测试前段分路39与大气之间的H通断开关；由第二消声器31组成测试后段分路40与大气之间的I通断开关（这里的电磁开关可以由其他开关器件组成，并且各个模块之间的电磁开关的数量可以根据氢燃料电池的待测试腔室的数量来进行灵活的增减）。
此外，气源处理模块37与分路模块38连接，分路模块38分别与测试模块42、测试前段分路39、测试后段分路40和待测试腔室41连接；测试前段分路39分别与测试后段分路40、待测试腔室41和测试模块42连接；测试后段分路40分别与待测试腔室41和测试模块42连接。
本实施例中，通过气源处理模块37中的气源处理组合件1来生成容易获取的、廉价的气体气源，从而得到初始气体（本申请以空气为例说明），并对初始气体（空气）进行初步的气体气压调整、气体杂质过滤、气体干燥和气体中油雾的分离，得到净化后的测试气体；进而将净化后的测试气体输出至储气罐2中进行缓存处理，以起到对气源处理组合件1生成气体的缓存作用；进而储气罐2将缓存后的测试气体输出至第一精密减压阀3和第二精密减压阀4（这里的第一精密减压阀3和第二精密减压阀4可起到精细调节气体气压，保证输出至分路模块38中气压的稳定和达到测试的气压要求）。
由于电磁开关组A的输入端与精密减压阀组的输出端连接，电磁开关组B和电磁开关组C的输入端与电磁开关组A的输出端连接；电磁开关组C的输出端与测试前段分路的输入端和各待测试腔室连接；电磁开关组B的输出端分别与测试前段分路的输入端和测试模块的输入端连接，电磁开关组E的输入端与电磁开关组C的输出端连接，电磁开关组E的输出端与电磁开关组D和消声器连接，电磁开关组D与测试模块42连接。进而在通过利用第一精密减压阀3对缓存后的测试气体进行第一加压转换，可将缓存后的测试气体加压至预设高压阈值区间的高压测试气体，进而后续可通过控制电磁开关将高压测试气体输出至分路模块38中，同样的利用第二精密减压阀4对缓存后的测试气体进行第二加压转换，可将缓存后的测试气体加压至预设低压阈值区间的低压测试气体，进而后续可通过控制电磁开关将低压测试气体输出至分路模块38中。
102、根据分路模块接收到的测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；
本实施例中，分路模块38基于对应精密减压阀对测试气体的加压幅度，即检测加压后的测试气体的气压是否位于预设加压阈值区间内，来确定对应的测试模式（如内漏测试和外漏测试）。即在所述分路模块收到第一精密减压阀3或者第二精密减压阀4进行加压的信号后，通过所述分路模块38中的第一气压传感器7检测所述加压后的测试气体是否为预设加压阈值区间内的高压测试气体；若所述加压后的测试气体为位于预设加压阈值区间内的高压测试气体，则确定所述分路模块38对应泄漏测试为外漏测试；若所述加压后的测试气体为不位于预设加压阈值区间外的低压测试气体，进而判断加压后的测试气体的气压是否低于预设加压阈值区间，若低于，则确定加压后的测试气体为低压测试气体，从而确定所述分路模块38对应泄漏测试为内漏测试。
在实际应用中，通过控制第一精密减压阀3和第二精密减压阀4的工作状态，需要进行外漏测试时，控制第一精密减压阀3工作和第二精密减压阀4不工作，进而将缓存后的测试气体加压至高压测试气体，从而确定当前为外漏测试，并开启分路模块38对应外漏测试的气路；需要进行内漏测试时，控制第一精密减压阀3不工作和第二精密减压阀4工作，进而将缓存后的测试气体加压至低压测试气体，从而确定当前为内漏测试，并开启分路模块38对应内漏测试的气路。
103、若测漏模式为内漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从分路模块中输出，并依次流向待测试腔室、测试前段分路、测试模块和测试后段分路，其中待测试腔室为空气腔、冷却腔和氢气腔中的一个；
本实施例中，若所述测漏模式为内漏测试时，通过控制A通断开关中第一电磁开关5的导通，将第二精密减压阀4输出的低压测试气体输入至分路模块38，并且分路模块38通过第一气压传感器7监测输入分路模块38中的气压值（其中这里设置的气压传感器可以感知输入模块中气压大小，可为整体气体流向状态进行检测，进而可实时调整整个装置的测试过程）。进而先将输入分路模块38的低压测试气体注入当前待测试腔室41中所要测试的其中一个待测试腔室中，即通过控制C通断开关中的第三电磁开关8或者第四电磁开关9或者第五电磁开关10中对应一个的导通，将低压测试气体按照对应气压值要求，注入待测试腔室41中的空气腔或者冷却腔或者氢气腔中对应一个腔中，从而使得空气腔或者冷却腔或者氢气腔中对应一个腔中注入预设测试气体质量的低压测试气体，这里注入的测试气体质量通过第一气压传感器7的气压感知来调节注入的气体质量（其中这里注入的测试气体质量可以根据待测试腔室的容积气体质量或体积来实际设置的）（此外这里的预设测试气体质量在内漏测试时的注入量和外漏测试时的注入量可以按照实际要求改变数值）。进而先关闭A通断开关中第一电磁开关5以及C通断开关中的第三电磁开关8或者第四电磁开关9或者第五电磁开关10其中一个已导通的电磁开关；进而通过依次控制E通断开关中的第七电磁开关15或者第八电磁开关16或者第九电磁开关17、D通断开关中的第十三电磁开关21、F通断开关中的第十五电磁开关25与第十七电磁开关29和第十六电磁开关26与第十八电磁开关30、以及I通断开关中第二消声器31的导通，从而使得先前已注入对应待测试腔室（空气腔或者冷却腔或者氢气腔中的一个）的低压测试气体，将测试气体质量的低压测试气体依次流向所述待测试腔室41、所述测试前段分路39、所述测试模块42和所述测试后段分路40中，从而通过第二消声器31注入大气，进而依次测试剩余两个未测试的待测试腔室。
104、若测漏模式为外漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从分路模块中输出，并依次流向测试模块、测试后段分路和待测试腔室；
本实施例中，若所述测漏模式为外漏测试时，在完成内漏测试且测试结果为不发生内漏后，通过控制H通断开关的关闭和I通断开关的关闭，以及控制由A通断开关中的第一电磁开关5和第二电磁开关6得全部导通，控制B通断开关中的第六电磁开关11，控制C通断开关第三电磁开关8、第四电磁开关9和第五电磁开关10其中对应一个或者全部，控制D通断开关中的第十三电磁开关21，控制E通断开关中的第七电磁开关15、第八电磁开关16和第九电磁开关17其中对应一个或者全部；控制F通断开关中的第十五电磁开关25、第十六电磁开关26、第十七电磁开关29和第十八电磁开关30的全部，G通断开关中第十电磁开关18、第十一电磁开关19和第十二电磁开关20中其中对应一个或者全部的导通（其中这里的一个与本段中说明的不同通断开关是相互对应的，这里的相互对应是以对应待测试腔室的连通来建立对应关系的），从而按照整个测试气路的设计充气质量，将测试气路的设计充气质量对应高压测试气体对分路模块38、测试模块42、前段分路模块38、后段分路模块38、待测试腔室41或者待测试腔室41中其中一个待测试腔室进行注气，在完成注气后关闭上述导通的全部电磁开关；进而通过依次控制A通断开关中的全部电磁开关、B通断开关中的电磁开关、F通断开关中的全部对应电磁开关（第十五电磁开关25与第十七电磁开关29对应、第十六电磁开关26与第十八电磁开关30对应，两组按照相应顺序依次开启或者对应开启一个）、G通断开关中其中对应一个或者全部，从而依次将预设测试气体质量的高压测试气体流向分路模块38、测试模块42、测试后段分路40和待测试腔室41中各个待测试腔室或者对应待测试腔室中。其中在对其中一个待测试腔室进行外漏测试时，在完成第一轮外漏测试后，需要对另外两个待测试腔室也进行外漏测试。
此外，如果外漏测试是在没有内漏测试的结果上或者内漏检测为不及格的基础上进行的，这时通过控制除了H、I外的其他通路全部打开，以实现对测试气路的注气，进而利用气压传感器检测到注气完成后，通过将注气打开的电磁开关全部关闭；进而通过依次控制A、B、F和G通断开关中全部电磁开关的导通，从而将预设测试气体质量的高压测试气体依次流向分路模块38、测试模块42、测试后段分路40和待测试腔室41中各个待测试腔室中。
105、利用测试模块测量流经其加压后的测试气体流动气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断质量差值是否大于预设质量变化值；
本实施例中，测试模块42中有两个质量流量计，一个为大量程的大体测量质量流量计，一个为小量程的精确测量质量流量计，通过先使用最大量程来判断大致的泄漏量，再根据结果选择小量程进行精细测量，即通过大量程的质量流量计来大致判断产品合不合格，小量程的质量流量计是产品初始判断后，再测试具体判断泄漏值，以确定产品等级；这里的预设质量变化值是基于内漏和外漏的泄漏数值基于历史记录的泄漏数据值而设定；这里的流动气体质量，指的是流经质量流量计时测试气体对应的气体质量。
在实际应用中，通过所述测试模块42中大量程的第一质量流量计27测试由所述待测试腔室41中对应待测试腔室（其中一个待测试腔室或者全部待测试腔室中）流经所述测试模块42的加压后的测试气体对应的第一流动气体质量，并可根据当前测试注入的测试气体质量具体的第一气体注入量（可根据记录测试气路注入气体量来得知，通过将各个模块中的气体完全流经对应通路，来实现将第一气体注入量的测试气体流经质量流量计），进而根据第一流动气体质量与注入的测试气体质量具体注入量之间的差值，来大体计算出大致泄漏量，判断大致泄漏量是否不大于预设第一质量变化值，得到第一测试结果（大体的泄漏量）（如第一测试结果的泄漏量已经大于预设泄漏数值，则可先标记为该产品是不合格产品）；进而基于所述第一测试结果是否合格产品以及已经流经的第一气体注入量，通过所述测试模块42中小量程的第二质量流量计28测试由所述待测试腔室41中对应待测试腔室流经所述测试模块42的加压后的剩余质量的测试气体对应的第二流动气体质量（实际测量泄漏量的具体数据），并可根据先前的第一流动气体质量和预设的测试气体质量，先计算出此次要注入的剩余气体质量，进而通过计算第二流动气体质量与剩余气体质量之间的具体泄漏量，判断具体泄漏量是否满足预设第二质量变化值（即具体泄漏程度）。通过两个质量流量计的测量即可知道氢燃料电池的是否发生泄漏以及具体的气体泄漏数值。
106、若质量差值不大于预设质量变化值，则待测试腔室未发生泄漏，若质量差值大于预设质量变化值，则待测试腔室发生泄漏。
本实施例中，若所述流动气体质量对应的变化数值均满足预设质量变化值（即两个质量流量计测量后的泄漏量均小于内漏预设值（即大致泄漏不存在，具体泄漏的极小数值也在产品合格等级中，此外部分产品可根据极小泄漏量来划分产品合格的等级）），则表明待测试腔室41中对应待测试腔室未发生泄漏，并确定当前待测试腔室41的具体密封程度，以及生成第一内漏测试结果，并对其他待测试腔室进行气体加压和内漏测试，若其他待测试腔室对应流动气体质量均满足预设质量变化值，则所述其他待测试腔室未发生内漏，以及生成第二内漏测试结果；从而基于三个待测试腔室对应的第一内漏测试结果和第二内漏测试结果，确定所述待测试腔室41未发生内漏。
此外，若所述流动气体质量对应的变化数值均满足预设质量变化值（即质量流量计测量后的泄漏量均小于外漏预设值），则表明待测试腔室41中对应待测试腔室未发生泄漏，并确定当前待测试腔室41（或者全部待测试腔室）的具体密封程度，以及生成第三外漏测试结果，若是对其中一个待测试腔室进行外漏测试，需要对剩余的待测试腔室进行外漏测试和判断，当判断结果为未发生外漏时，生成第四外漏测试结果；从而基于外漏测试的第三外漏测试结果和第四外漏测试结果，来确定所述待测试腔室41是否发生外漏。进而基于内漏测试结果和外漏测试结果，来最终确定当前待测试腔室41是否达到了生成密封要求。本申请通过设置相应的分段气路，生成对应测试气体，控制测试气体精准流向对应的测试气路和待测试腔室41中对应待测试腔室中，进而通过测试模块42中质量流量计来测量流经气体的变化量，从而基于变化量的数值是否满足预设的变化量，从而可以检测出氢燃料电池中的待测试腔室41是否满足密封性生产要求。通过利用空气进行加压和气路测试装置即可实现对氢燃料电池内外密封性的快速检测，并且本申请的气路测试装置结构紧凑，占用空间更小，气路更短更集中，以及将使用测试气路集中在对应的集成气路板上，相比使用管路的测试系统有：气路更短、可避免由于气管弹性变形产生的扰动、可减少管路泄漏的风险的优点，有利于泄漏测试的效率、稳定性、精确性。
本发明实施例中，通过气源处理模块生成测试气体，并对测试气体加压后输出至分路模块；分路模块基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；分路模块基于对应的测漏模式，控制加压后的测试气体流向对应的测试气路中，进而测试模块对流经测试模块中加压后的测试气体测量对应的流动气体质量，并判断流动气体质量与测试气体质量之间的质量差值是否满足预设质量变化值；若流动气体质量满足预设质量变化值，则待测试腔室未发生泄漏，若流动气体质量不满足预设质量变化值，则待测试腔室发生泄漏。相比于现有技术，本申请通过设置对应的检测气路，控制不同的测试气体在不同的检测气路与待测试腔室中的流向，进而测量测试气体流动时的流动气体质量，从而基于流动气体质量的变化值，来实现对待测试腔室的泄漏测试。本申请实现了利用空气对氢燃料电池的密封性测试，无需利用稀有气体进行泄漏测试，提高了对氢燃料电池待测试腔室密封状态的检测效果。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述氢燃料电池测漏方法的各个步骤。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种气路测试装置，用于对氢燃料电池各待测试腔室的泄漏测试，其特征在于，所述气路测试装置包括：气源处理模块、分路模块、测试模块、测试前段分路和测试后段分路，所述测试后段分路与所述氢燃料电池的各待测试腔室连接；
所述气源处理模块的输出端与所述分路模块的输入端连接，用于生成测试气体，并对所述测试气体加压后输出至所述分路模块的输入端；
所述分路模块的输出端分别与测试前段分路的输入端、所述测试模块的输入端和各所述待测试腔室连接，用于基于测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式，并基于所述测漏模式控制所述测试气体的流向；
所述测试前段分路的输出端分别与所述测试模块的输入端和所述测试后段分路的输入端连接，用于基于所述测漏模式控制各待测试腔室中的其中一个待测试腔室内的测试气体流向所述测试模块；
所述测试后段分路的输出端与所述测试模块的输入端连接，用于基于所述测漏模式控制各待测试腔室中的其中一个待测试腔室内的测试气体流向所述测试模块；
所述测试模块，用于测量流经所述测试模块中加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值；若所述质量差值不大于预设质量变化值，则所述待测试腔室未发生泄漏，若所述质量差值大于预设质量变化值，则所述待测试腔室发生泄漏。
2.根据权利要求1所述的气路测试装置，其特征在于，所述气源处理模块包括：依次连接的气源处理组合件、储气罐和精密减压阀组；
所述气源处理组合件用于对气源进行预处理生成测试气体，并将所述测试气体输出至所述储气罐；
所述储气罐用于对所述测试气体进行缓冲压缩后，通过所述精密减压阀组稳压后输出至所述分路模块的输入端。
3.根据权利要求2所述的气路测试装置，其特征在于，所述分路模块包括电磁开关组A、电磁开关组B和电磁开关组C；
所述电磁开关组A的输入端与所述精密减压阀组的输出端连接，所述电磁开关组B和所述电磁开关组C的输入端与所述电磁开关组A的输出端连接；
所述电磁开关组C的输出端与所述测试前段分路的输入端和各待测试腔室连接；
所述电磁开关组B的输出端分别与所述测试前段分路的输入端和所述测试模块的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的气路测试装置，其特征在于，所述测试前段分路包括电磁开关组E、电磁开关组D和消声器；
所述电磁开关组E的输入端与所述电磁开关组C的输出端连接，所述电磁开关组E的输出端与所述电磁开关组D和所述消声器连接，所述电磁开关组D与所述测试模块连接。
5.一种利用如权利要求1-4中任一项所述的气路测试装置的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，所述氢燃料电池测漏方法包括：
利用所述气源处理模块生成测试气体并加压后输出至所述分路模块；
根据所述分路模块接收到的所述测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式；
若所述测漏模式为内漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路，其中所述待测试腔室为空气腔、冷却腔和氢气腔中的一个；
若所述测漏模式为外漏测试时，将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室；
利用所述测试模块测量流经其加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值；
若所述质量差值不大于预设质量变化值，则所述待测试腔室未发生泄漏，若所述质量差值大于预设质量变化值，则所述待测试腔室发生泄漏。
6.根据权利要求5所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，所述利用所述气源处理模块生成测试气体并加压后输出至所述分路模块，包括：
通过所述气源处理模块对预置的初始气体进行初始调压和气体净化，得到净化后的测试气体；
对所述净化后的测试气体进行气体缓存，并对缓存后的测试气体加压至预设气压值，以及将加压后的测试气体输出至所述分路模块。
7.根据权利要求5所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，所述根据所述分路模块接收到的所述测试气体加压的幅度确定对应的测漏模式，包括：
所述分路模块检测所述加压后的测试气体的气压是否位于预设加压阈值区间内；
若位于，则确定所述加压后的测试气体为高压测试气体，以及确定所述分路模块对应泄漏测试为外漏测试；
若不位于，则判断所述加压后的测试气体的气压是否低于预设加压阈值区间；
若低于，则确定所述加压后的测试气体为低压测试气体，以及确定所述分路模块对应泄漏测试为内漏测试。
8.根据权利要求7所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，在所述待测试腔室中输入了低压测试气体的待测试腔室与所述测试前段分路、所述测试后段分路与所述测试模块、所述测试模块与所述测试后段分路之间分别设置有电磁开关；
所述将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路，包括：
依次控制所述待测试腔室中输入了低压测试气体的待测试腔室与所述测试前段分路对应的电磁开关、所述测试前段分路与所述测试模块对应的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路对应的电磁开关的导通，将预设测试气体质量的所述低压测试气体从所述分路模块中流出，并依次流向所述待测试腔室、所述测试前段分路、所述测试模块和所述测试后段分路。
9.根据权利要求7所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，所述测试模块包括第一质量流量计和第二质量流量计，所述质量变化值包括第一质量变化值和第二质量变化值，所述利用所述测试模块测量流经其加压后的测试气体流动后的气体质量，计算流动后的气体质量与流动前的气体质量的质量差值，并判断所述质量差值是否大于预设质量变化值，包括：
通过所述第一质量流量计测量由所述待测试腔室中对应的待测试腔室流经所述测试模块的加压后的测试气体流动后对应的第一流动气体质量，并计算所述第一流动气体质量与所述流动前的气体质量之间的质量差值，判断所述质量差值是否大于预设第一质量变化值；
通过所述第二质量流量计测量由所述待测试腔室中对应的待测试腔室流经所述测试模块的加压后的测试气体流动后对应的第二流动气体质量，并计算所述第二流动气体质量与所述流动前的气体质量之间的质量差值，判断所述质量差值是否大于预设第二质量变化值。
10.根据权利要求9所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，在所述分路模块与所述测试模块之间、所述测试模块与所述测试后段分路之间和所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中各个待测试腔室之间均设置有电磁开关；
所述将预设测试气体质量的加压后的测试气体从所述分路模块中输出，并依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室，包括：
基于所述待测试腔室未发生内漏的结果，则依次控制所述分路模块与所述测试模块之间的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路之间的电磁开关、所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中任一待测试腔室之间的电磁开关的导通，并所述分路模块将预设测试气体质量的所述高压测试气体依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室中对应的任一待测试腔室。
11.根据权利要求7所述的氢燃料电池测漏方法，其特征在于，所述分路模块将预设测试气体质量的加压后的测试气体依次流向所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室，包括：
依次控制所述分路模块与所述测试模块之间的电磁开关、所述测试模块与所述测试后段分路之间的电磁开关、所述测试后段分路分别与所述待测试腔室中各个待测试腔室之间的电磁开关的导通，并控制所述高压测试气体依次流向所述分路模块、所述测试模块、所述测试后段分路和所述待测试腔室中各个待测试腔室。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求5-11中任一项所述氢燃料电池测漏方法的各个步骤。
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