CN207781770U - 燃料电池冷却液的电导率控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种燃料电池冷却液的电导率控制装置，所述控制装置包括燃料电池、离心泵、三通阀、去离子罐、散热器、检测单元和上位机，燃料电池的出口通过离心泵与三通阀的入口连通，三通阀的第一出口经散热器与燃料电池的入口连通，三通阀的第二出口经去离子罐与离心泵的入口连通，启动时，离心泵将冷却液从燃料电池的出口经离心泵输送至三通阀，冷却液通过三通阀的第一出口经散热器回到燃料电池，检测单元将检测信号传至上位机，上位机根据电导率或绝缘值控制三通阀的开度，当三通阀的第二出口打开时，冷却液的一部分通过去离子罐后回到离心泵，这种装置的优点在于实现了对通过去离子罐的冷却液的流量的控制，延长了去离子罐的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，具体而言，涉及一种燃料电池冷却液的电导率控制装置。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)，因其零污染，高效率，常温下反应稳定可控等优点被广泛应用于汽车、轨道交通、备用电源等领域。PEMFC在工作中会产生大量热量，热量会导致质子交换膜燃料电池系统内部的迅速温升并影响燃料电池的工作效率，因此，PEMFC通常使用液冷的方式，对燃料电池内部进行冷却。
PEMFC的冷却循环系统对管路、容器的材质要求非常严格，具体体现为电导性要求、离子析出要求、材质在去离子水或燃料电池冷却防冻液中的耐腐蚀要求等，去离子水或者防冻液在质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机内运行一段时间会产生大量的离子，会影响质子交换膜的绝缘性能。
现有技术通常使用专门的树脂去离子罐以降低去离子水或者防冻液的电导率，离子罐吸附冷却液中游离的电导离子，降低电导离子的浓度，进而降低去离子水或者防冻液的电导率。这种技术的缺点是不能根据电导率的对通过离子罐的冷却液的流量进行调节，导致去离子罐一直处于工作状态，缩短了离子罐的寿命。
综上所述，需要提供一种燃料电池冷却液的电导率控制装置，其能够克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种燃料电池冷却液的电导率控制装置，其能够克服现有技术的缺陷。本实用新型的目的通过以下技术方案得以实现。
本发明的一个实施方式提供了一种燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述电导率控制装置包括燃料电池、离心泵、三通阀、去离子罐、散热器、检测单元和上位机，燃料电池的出口通过离心泵与三通阀的入口连通，三通阀的第一出口经散热器与燃料电池的入口连通，三通阀的第二出口经去离子罐与离心泵的入口连通，去离子罐用于吸附冷却液中游离的电导离子，启动时，离心泵将冷却液从燃料电池的出口经离心泵输送至三通阀，冷却液通过三通阀的第一出口经散热器回到燃料电池的入口，检测单元检测冷却液的电导率或燃料电池的绝缘值或同时检测以上两者并将检测值传至上位机，上位机根据检测值控制三通阀第二出口的开度，当三通阀的第二出口打开时，冷却液的一部分通过去离子罐后回到离心泵的入口。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述燃料电池、离心泵、三通阀和散热器设置在冷却液主循环回路中，离心泵、三通阀和去离子罐设置在冷却液副循环回路中，冷却液从三通阀的第一出口进入冷却液主循环回路，冷却液从三通阀的第二出口进入冷却液副循环回路。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述检测单元为电导率检测仪，电导率检测仪用于检测冷却液的电导率，电导率检测仪连接在散热器和燃料电池的入口之间并与上位机电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述检测单元为绝缘检测仪，绝缘检测仪用于检测燃料电池的绝缘值，绝缘检测仪与燃料电池的正负极分别连接并与上位机电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述检测单元为电导率检测仪和绝缘检测仪，电导率检测仪用于检测冷却液的电导率，绝缘检测仪用于检测燃料电池的绝缘值，电导率检测仪连接在散热器和燃料电池的入口之间并与上位机电连接，绝缘检测仪与燃料电池的正负极分别连接并与上位机电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述电导率控制装置还包括补水箱，补水箱连接在冷却液循环系统的主回路或副回路中。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述燃料电池、离心泵、三通阀、去离子罐、散热器和补水箱通过管路连通。
根据本发明的上述一个实施方式提供的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其中所述散热器为散热风扇。
该燃料电池冷却液的电导率控制装置的优点在于：上位机根据冷却液的电导率或燃料电池的绝缘值控制三通阀的开度，实现了对通过去离子罐的冷却液的流量的控制，在满足了燃料电池对冷却液的低电导率要求的同时，延长了去离子罐的使用寿命。
附图说明
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的燃料电池冷却液的电导率控制装置。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的燃料电池冷却液的电导率控制装置，包括燃料电池1、第一管路2、离心泵3、第二管路4、三通阀5、第三管路6、去离子罐7、第四管路8、补水箱9、第五管路10、第六管路11、散热器12、第七管路13、电导率检测仪14、第八管路15、正极采集线16、负极采集线17、绝缘检测仪18和上位机19，燃料电池1包括散热单元101。
燃料电池1的散热单元101的出口通过第一管路2与离心泵3连接，离心泵3通过第二管路4与三通阀5的入口连接，三通阀5的第一出口通过第三管路6与去离子罐7连接，去离子罐7通过第四管路8与补水箱9连接，补水箱9通过第五管路10与第一管路2和离心泵3连接，三通阀5的第二出口通过第六管路11与散热器12连接，散热器12通过第七管路13与电导率检测仪14连接，电导率检测仪14通过第八管路15与散热单元101的入口连接，所述燃料电池1、离心泵3、三通阀5、散热器12和电导率检测仪14设置在冷却液主循环回路中，离心泵3、三通阀5、去离子罐7和补水箱9设置在冷却液副循环回路中，补水箱还可以设置在在冷却液主循环回路中，冷却液从三通阀5的第一出口进入冷却液主循环回路，冷却液从三通阀5的第二出口进入冷却液副循环回路，绝缘检测仪18通过正极采集线16和负极采集线17分别与燃料电池1的正极和负极连接，上位机19分别与电导率检测仪14、绝缘检测仪18和三通阀5电连接，电导率检测仪14用于测量冷却液的电导率值，绝缘检测仪18用于检测燃料电池的绝缘电阻，上位机19用于根据冷却液的电导率数据或燃料电池的绝缘电阻控制三通阀5的第二出口的开度。
启动时，离心泵3将吸收了燃料电池1热量的冷却液从散热单元101的出口经第一管路2、离心泵3和第二管路4输送至三通阀5，冷却液的从三通阀5的第一出口经过第六管路11到达散热器12，散热器12将冷却液降温，离心泵3将降温后的冷却液经第七管路13、电导率检测仪14和第八管路15送回散热单元101的入口，电导率检测仪14检测散热部件12入口的冷却液的电导率并传至上位机19，绝缘检测仪18检测燃料电池1的绝缘电阻并传至上位机19，上位机19根据冷却液的电导率和燃料电池1的绝缘电阻控制三通阀第二出口的开度，当冷却液的电导率值大于预设的电导率阈值且燃料电池1的绝缘电阻低于预设的电阻阈值时，扩大三通阀第二出口的开度，上位机19还可以根据单独的冷却液的电导率或燃料电池1的绝缘电阻控制三通阀第二出口的开度，当三通阀的第二出口打开时，冷却液的一部分从三通阀5的第二出口经过第三管路6到达去离子罐7，去离子罐7吸附冷却液中游离的电导离子，离心泵3将冷却液从去离子罐7经第四管路8、补水箱9和第五管路10送回第一管路2。
该燃料电池冷却液的电导率控制装置的优点在于：上位机根据冷却液的电导率或燃料电池的绝缘值控制三通阀的开度，实现了对通过去离子罐的冷却液的流量的控制，在满足了燃料电池对冷却液的低电导率要求的同时，延长了去离子罐的使用寿命。
当然应意识到，虽然通过本实用新型的示例已经进行了前面的描述，但是对本实用新型做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本实用新型宽广范围内。因此，尽管本实用新型已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。
Claims (8)
1.一种燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述电导率控制装置包括燃料电池、离心泵、三通阀、去离子罐、散热器、检测单元和上位机，燃料电池的出口通过离心泵与三通阀的入口连通，三通阀的第一出口经散热器与燃料电池的入口连通，三通阀的第二出口经去离子罐与离心泵的入口连通，去离子罐用于吸附冷却液中游离的电导离子，启动时，离心泵将冷却液从燃料电池的出口经离心泵输送至三通阀，冷却液通过三通阀的第一出口经散热器回到燃料电池的入口，检测单元检测冷却液的电导率或燃料电池的绝缘值或同时检测以上两者并将检测值传至上位机，上位机根据检测值控制三通阀第二出口的开度，当三通阀的第二出口打开时，冷却液的一部分通过去离子罐后回到离心泵的入口。
2.如权利要求1所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述燃料电池、离心泵、三通阀和散热器设置在冷却液主循环回路中，离心泵、三通阀和去离子罐设置在冷却液副循环回路中，冷却液从三通阀的第一出口进入冷却液主循环回路，冷却液从三通阀的第二出口进入冷却液副循环回路。
3.如权利要求2所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述检测单元为电导率检测仪，电导率检测仪用于检测冷却液的电导率，电导率检测仪连接在散热器和燃料电池的入口之间并与上位机电连接，上位机根据冷却液的电导率控制三通阀第二出口的开度。
4.如权利要求2所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述检测单元为绝缘检测仪，绝缘检测仪用于检测燃料电池的绝缘值，绝缘检测仪与燃料电池的正负极分别连接并与上位机电连接，上位机根据燃料电池的绝缘值控制三通阀第二出口的开度。
5.如权利要求2所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述检测单元为电导率检测仪和绝缘检测仪，电导率检测仪用于检测冷却液的电导率，绝缘检测仪用于检测燃料电池的绝缘值，电导率检测仪连接在散热器和燃料电池的入口之间并与上位机电连接，绝缘检测仪与燃料电池的正负极分别连接并与上位机电连接，上位机根据冷却液的电导率和燃料电池的绝缘值控制三通阀第二出口的开度。
6.如权利要求2所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述电导率控制装置还包括补水箱，补水箱连接在冷却液循环系统的冷却液主循环回路或冷却液副循环回路中。
7.如权利要求6所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述燃料电池、离心泵、三通阀、去离子罐、散热器和补水箱通过管路连通。
8.如权利要求2所述的燃料电池冷却液的电导率控制装置，其特征在于，所述散热器为散热风扇。
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