本技術(shù)涉及燃料電池，特別涉及一種模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著燃料電池相關(guān)技術(shù)的成熟，以及國內(nèi)示范應(yīng)用的政策推動，相關(guān)車輛已經(jīng)在特定場景進行示范運營。燃料電池汽車作為電動汽車的一種，為適配動力平臺，通常工作電壓較高，為保證乘客及車輛安全，需要確保高低壓電氣系統(tǒng)正常工作，需要保證絕緣等級以確保人員安全。

2、為保證車輛及人員安全，整車及燃料電池發(fā)動機層面會設(shè)置絕緣限制，當(dāng)實際絕緣值低于限值會限制燃料電池發(fā)動機啟動，因此在實際車載情況下，絕緣下降會導(dǎo)致車輛失去動力源，如果安全控制失效的情況下甚至?xí)?dǎo)致人員觸電及短路等安全事故。

3、燃料電池冷卻液電導(dǎo)率升高是導(dǎo)致燃料電池絕緣阻值下降的主要原因，因此檢測燃料電池冷卻液的電導(dǎo)率對提升燃料電池絕緣性能至關(guān)重要，然而現(xiàn)有的檢測方法準(zhǔn)確度不夠，不能反映各個部件對冷卻液實電導(dǎo)率變化的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測系統(tǒng)及檢測方法，以解決相關(guān)技術(shù)中檢測方法準(zhǔn)確度不夠，不能反映車輛的真實電導(dǎo)率變化的問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測系統(tǒng)，包括：

3、待測組件，包括電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器；

4、測量組件，包括多個電導(dǎo)率傳感器，分別用于測量流經(jīng)所述待測組件的冷卻液的電導(dǎo)率；以及

5、控制組件，用于控制冷卻液的溫度和流速；

6、其中，所述待測組件經(jīng)管道連接，形成循環(huán)回路。

7、本技術(shù)通過將電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器經(jīng)管道連接，形成循環(huán)回路，通過多個電導(dǎo)率傳感器，分別用于測量流經(jīng)所述待測組件的冷卻液的電導(dǎo)率，可以真實反映出每個部件對冷卻液電導(dǎo)率的影響，提高了電導(dǎo)率測量的精確度。通過循環(huán)回路的設(shè)置，可以測量出冷卻液在多次循環(huán)后電導(dǎo)率的變化，進一步提高測量的準(zhǔn)確性。

8、需要說明的是，所述待測組件可以組成一個大的串聯(lián)的循環(huán)回路，也可以組成多個并聯(lián)的循環(huán)回路，在本技術(shù)的一些實施例中不限制循環(huán)回路的設(shè)置方式。

9、需要說明的是，所述測量組件可以是集成在循環(huán)回路中，也可以是集成在待測組件內(nèi)部，只要能用于測量流經(jīng)所述待測組件的冷卻液的電導(dǎo)率即可。

10、需要說明的是，所述控制組件在所述檢測系統(tǒng)中的位置不作限定，只要能對冷卻液進行溫度調(diào)控和流量調(diào)控即可。

11、需要說明的是，所述水泵即作為待測組件，也具有調(diào)節(jié)冷卻液流量的作用，可以通過流量傳感器來測量經(jīng)過水泵的冷卻液流速是否符合檢測要求，根據(jù)流量傳感器顯示的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)所述水泵的開度。

12、需要說明的是，第一軟管通常為有機材質(zhì)，用于模擬有機雜質(zhì)對冷卻液電導(dǎo)率的影響。

13、一些實施例中，所述電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器經(jīng)管道連接，形成第一循環(huán)回路；

14、所述電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、節(jié)溫器經(jīng)管道連接，形成第二循環(huán)回路；

15、所述電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、散熱器經(jīng)管道連接，形成第三循環(huán)回路。

16、當(dāng)冷卻液的溫度未達到設(shè)定溫度前，也即冷卻液不需要降溫時，可以通過電磁閥控制第三循環(huán)回路，第三循環(huán)回路不循環(huán)，冷卻液經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器出口經(jīng)過管道流經(jīng)軟管、水泵、中冷器流回電堆冷卻腔體模擬器的入口形成第一循環(huán)回路。自水泵處冷卻液分流出第一部分冷卻液，流經(jīng)節(jié)溫器，流回電堆冷卻腔體模擬器的入口形成第二循環(huán)回路。當(dāng)冷卻液溫度達到設(shè)定溫度后，也即冷卻液需要降溫時，通過電磁閥控制第三循環(huán)回路，第三循環(huán)回路循環(huán)，在第一循環(huán)回路和第二循環(huán)回路的基礎(chǔ)上，自水泵處冷卻液再分流出第二部分冷卻液，流經(jīng)散熱器、節(jié)溫器流回電堆冷卻腔體模擬器的入口形成第三循環(huán)回路。通過三個循環(huán)回路，可以更精準(zhǔn)地模擬燃料電池在使用過程中冷卻液的真實工作狀況，例如在冷卻液溫度過高時，對冷卻液進行降溫，當(dāng)冷卻液溫度未達到預(yù)設(shè)值時，散熱器不運行，更準(zhǔn)確地監(jiān)測冷卻液流經(jīng)各部件后電導(dǎo)率的變化，更接近燃料電池運行時的冷卻液的真實變化狀態(tài)。

17、一些實施例中，所述待測組件還包括去離子器，所述電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、去離子器、節(jié)溫器經(jīng)管道連接，形成第四循環(huán)回路，可以進一步模擬安裝去離子器后，對冷卻液電導(dǎo)率的影響，更接近燃料電池運行時的冷卻液的真實變化狀態(tài)；和/或，

18、所述待測組件還包括補水箱，所述補水箱連通所述散熱器和所述第一軟管，可以為冷卻系統(tǒng)補冷卻液及排氣，提高電導(dǎo)率測量的準(zhǔn)確性；和/或，

19、所述控制組件包括至少一個加熱裝置和至少一個流量調(diào)節(jié)裝置。

20、所述加熱裝置可以用于控制冷卻液的溫度處于設(shè)定的實驗溫度下，利用溫度傳感器用于檢測循環(huán)管路中的冷卻液的實時溫度，還可以檢測經(jīng)所述加熱裝置加熱后的冷卻液是否達到設(shè)定溫度。當(dāng)經(jīng)所述加熱裝置加熱后的冷卻液未達到設(shè)定溫度時，所述加熱裝置繼續(xù)對冷卻液進行加熱，直至冷卻液的溫度達到設(shè)定溫度。當(dāng)經(jīng)所述加熱裝置加熱后的冷卻液達到設(shè)定溫度時，所述加熱裝置停止對冷卻液加熱。所述加熱裝置、散熱器和節(jié)溫器相互作用可以將冷卻液的溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。

21、所述流量調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)冷卻液的流速達到設(shè)定流速，可以是水閥和水泵相互配合，調(diào)節(jié)不同循環(huán)回路的冷卻液的流量?？梢酝ㄟ^流量傳感器來反饋流量情況。

22、一些實施例中，所述測量組件還包括多個電阻傳感器，分別用于測量所述待測組件的電阻值。通過在所述多個電阻傳感器設(shè)置電阻傳感器，分別用于測量所述待測組件的電阻值，可以測量所述待測組件的電阻值的變化，進而監(jiān)測各部件的腐蝕情況。

23、一些實施例中，所述電阻傳感器的絕緣阻值量程為0～2000ω。

24、一些實施例中，所述電導(dǎo)率傳感器的量程為0～50μs/cm，可以提高測量的范圍，提高測量的準(zhǔn)確性；和/或，

25、所述電導(dǎo)率傳感器的讀數(shù)精度小于或等于0.10μs/cm，可以提高測量的范圍，提高測量的準(zhǔn)確性。

26、第二方面，本技術(shù)提出了一種模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測方法，使用第一方面所述的模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測系統(tǒng)，包括以下步驟：

27、在電堆冷卻腔體模擬器中注入冷卻液，獲取其初始電導(dǎo)率σ0；

28、使冷卻液在第一循環(huán)回路、第二循環(huán)回路及第三循環(huán)回路中循環(huán)；

29、分別獲取流經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器前的冷卻液的電導(dǎo)率σ1、σ2、σ3、σ4、σ5及σ6，記錄冷卻液的循環(huán)時間t；

30、分別獲取流經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器后的冷卻液的電導(dǎo)率σ1’、σ2’、σ3’、σ4’、σ5’及σ6’；

31、分別計算流經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器前后的冷卻液的電導(dǎo)率的差值σ1’-σ1、σ2’-σ2、σ3’-σ3、σ4’-σ4、σ5’-σ5及σ6’-σ6；

32、根據(jù)σ1’-σ1、σ2’-σ2、σ3’-σ3、σ4’-σ4、σ5’-σ5及σ6’-σ6的值與冷卻液循環(huán)時間t，繪制各待測組件的電導(dǎo)率差值與時間t的曲線；

33、根據(jù)各待測組件的電導(dǎo)率差值與時間t的曲線確定各待測組件對冷卻液電導(dǎo)率變化的影響。

34、σ1’-σ1、σ2’-σ2、σ3’-σ3、σ4’-σ4、σ5’-σ5及σ6’-σ6的值與冷卻液循環(huán)時間t，繪制各待測組件的電導(dǎo)率差值與時間t的曲線可以監(jiān)測第一軟管、加熱裝置、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器對冷卻液電導(dǎo)率變化的影響，確定各個部件對冷卻液電導(dǎo)率變化的影響程度。

35、一些實施例中，所述分別獲取流經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器、軟管部、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器前的冷卻液的電導(dǎo)率σ1、σ2、σ3、σ4、σ5及σ6，記錄冷卻液的循環(huán)時間t中：

36、當(dāng)σ1、σ2、σ3、σ4、σ5及σ6任意一個數(shù)值大于或等于第一預(yù)設(shè)值時，記錄冷卻液循環(huán)時間t，即為冷卻液的使用壽命，其中第一預(yù)設(shè)值為10μs/cm。

37、σ1、σ2、σ3、σ4、σ5及σ6任意一個數(shù)值大于或等于10μs/cm，即可以判斷冷卻液電導(dǎo)率過高，有安全風(fēng)險，此時的運行時間，就可以認(rèn)為是冷卻液的有效使用時長，即為冷卻液的使用壽命。

38、一些實施例中，所述模擬燃料電池冷卻液電導(dǎo)率變化影響因素的檢測方法，還包括：

39、分別獲取流經(jīng)電堆冷卻腔體模擬器、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器的電阻值r1、r2、r3、r4、r5及冷卻液循環(huán)時間t；

40、根據(jù)r1、r2、r3、r4、r5與t值，繪制電阻值與時間t的曲線；

41、根據(jù)電阻值與時間t的曲線確定電堆冷卻腔體模擬器、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器的腐蝕速率。

42、通過r1、r2、r3、r4、r5與t值的變化關(guān)系，可以確定電堆冷卻腔體模擬器、水泵、中冷器、節(jié)溫器及散熱器的腐蝕速率，更加準(zhǔn)確監(jiān)測各個部件的腐蝕對冷卻液電導(dǎo)率的影響。

43、一些實施例中，所述冷卻液還包括腐蝕加速制劑，所述腐蝕加速制劑包括陽離子助劑和陰離子助劑，其中：

44、所述陽離子助劑包括h+、al3+、fe3+、cu2+、cr3+、mn2+中的至少一種；和/或，

45、所述陰離子助劑包括ch3coo-、sio32－、hcoo-、cl-、so42-中的至少一種。

46、采用腐蝕加速制劑可以加快監(jiān)測的進展，加速腐蝕的過程，更快速判斷各部件的腐蝕速率及其對冷卻液電導(dǎo)率的影響。