一种燃料电池用液位传感器测试装置及其测试方法与流程

专利2025-11-08  24


本发明涉及燃料电池,尤其涉及一种燃料电池用液位传感器测试装置及其测试方法。


背景技术:

1、由于燃料电池运行过程中会产生大量的水,因此通常采用液位传感器反馈分水器中液位信号,以供燃料电池系统执行排水命令,确保其正常工作而不会造成电堆水淹。燃料电池系统用液位传感器所处工作环境较为复杂,尤其是出堆水温最高能达到90℃,对液位传感器的功能性和耐久性是一个巨大的考验。当前对于液位传感器的功能性和耐久性验证通常依靠手动调节测试参数(如温度、压力及液位升降)来实现,且缺乏对于液位传感器功能性和耐久测试的自动控制装置,从而难以实现液位传感器装机前的有效验证。因此,开发自动控制装置模拟燃料电池出堆介质的温度及液位升降,用于测试液位传感器在真实工况下的功能性和耐久性十分重要,然而目前尚无对燃料电池用液位传感器进行功能性和耐久性测试的测试装置。


技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题,提出了一种燃料电池用液位传感器测试装置及其测试方法。

2、在第一方面,本发明提出了一种燃料电池用液位传感器测试装置,其包括:储液箱,包括第一腔体与所述第一腔体连通的第二腔体,所述第一腔体和所述第二腔体的腔壁用于设置待测液位传感器;液体控制单元,受控连通于所述储液箱,用于向所述储液箱供入目标温度的液体或排出所述储液箱中的液体;液位调节单元,用于向所述第一腔体或所述第二腔体内供气,以调节所述第一腔体和所述第二腔体的压力和液位;以及控制器,连接于所述液体控制单元以及所述液位调节单元,用于通过所述液体控制单元以及所述液位调节单元调节所述第一腔体和所述第二腔体内的温度、压力和液位,以对所述第一腔体的腔壁上的待测液位传感器和/或所述第二腔体的腔壁上的待测液位传感器进行检测。

3、进一步地,所述液位调节单元包括:空压机;第一控制阀,用于控制所述空压机向所述第一腔体或所述第二腔体内供气;第二控制阀,设置于所述储液箱的第一出口管路b上,用于调节所述第一腔体中的压力;以及第三控制阀,设置于所述储液箱的第二出口管路b上,用于调节所述第二腔体中的压力。其中,所述控制器连接于所述第一控制阀、所述第二控制阀以及所述第三控制阀,用于通过控制所述第一控制阀、所述第二控制阀以及所述第三控制阀的状态,以调节所述第一腔体和所述第二腔体内的压力和液位。

4、进一步地,所述第二控制阀与所述第三控制阀为电磁排气阀,所述第一控制阀为三通电磁阀且分别连接于所述空压机、所述储液箱的第一入口管路a以及所述储液箱的第二入口管路a。所述第一入口管路a连通于所述第一腔体,所述第二入口管路a连通于所述第二腔体。

5、进一步地,所述液体控制单元包括:供液箱,用于为所述储液箱提供液体;加热组件,受控连通于所述供液箱与所述储液箱,用于将从所述供液箱接收的液体加热后供入所述储液箱;以及进出液组件,受控连通于所述供液箱与所述储液箱,用于将所述供液箱中的液体供入所述储液箱或向外排出所述储液箱中的液体。

6、进一步地,所述加热组件包括:加热器,受控连通于所述供液箱与所述储液箱,用于对从所述供液箱接收的液体进行加热;以及第四控制阀,设置于所述加热器与所述储液箱之间的管路上并连接于所述控制器,以在所述控制器的控制信号下连通或截止所述加热器与所述储液箱。

7、进一步地,所述进出液组件包括:动力泵,设置于所述供液箱与所述储液箱之间的管路上,用于将所述供液箱中的液体输送至所述储液箱中;以及第五控制阀,设置于所述动力泵与所述储液箱之间的管路上并连接于所述控制器,以在所述控制器的控制信号下连通所述动力泵与所述储液箱或连通所述储液箱与外部。

8、进一步地,所述第一腔体的腔壁设置有多个第一安装口,至少一个所述第一安装口上安装有待测液位传感器。和/或,所述第二腔体的腔壁设置有多个第二安装口,至少一个所述第二安装口上安装有待测液位传感器。

9、进一步地,所述测试装置还包括:温度检测元件,设置于所述第一腔体或所述第二腔体的腔壁上,用于检测所述储液箱中的液体温度;和/或,第一压力检测元件,设置于所述第一腔体的腔壁上,用于检测所述第一腔体内的压力;和/或第一压力检测元件,设置于所述第二腔体的腔壁上,用于检测所述第二腔体内的压力。

10、在第二方面,本发明提出了一种燃料电池用液位传感器测试装置的测试方法,其基于上述所述的燃料电池用液位传感器测试装置实现,所述测试方法包括:将第一待测液位传感器安装至所述第一腔体的腔壁、第二待测液位传感器安装至所述第二腔体的腔壁;通过所述液体控制单元向所述储液箱内提供目标温度的液体,并使所述储液箱的液面低于所述第一待测液位传感器和所述第二待测液位传感器;通过所述液位调节单元向所述第一腔体内供气、所述第二腔体连通于大气,以使所述第一腔体内达到目标压力、所述第一腔体内的液面低于所述第一待测液位传感器、所述第二腔体内的液面高于所述第二待测液位传感器;在所述目标温度以及所述目标压力下,获取第一预设时间内的所述第二待测液位传感器和所述第一待测液位传感器的检测数据,以判断所述第二待测液位传感器对水满信号反馈是否正常、所述第一待测液位传感器对水空信号反馈是否正常。

11、进一步地,所述测试方法还包括:通过所述液位调节单元向所述第二腔体内供气、所述第一腔体连通于大气,以使所述第二腔体内达到目标压力、所述第二腔体内的液面低于所述第二待测液位传感器、所述第一腔体内的液面高于所述第一待测液位传感器;在所述目标温度以及所述目标压力下,获取第二预设时间内的所述第一待测液位传感器和所述第二待测液位传感器的检测数据,以判断所述第一待测液位传感器对水满信号反馈是否正常、所述第二待测液位传感器对水空信号反馈是否正常。

12、本发明的有益效果如下:

13、在本发明的燃料电池用液位传感器测试装置中,可以通过液体控制单元快速调节储液箱中的液体温度、通过液位调节单元快速调节第一腔体和第二腔体的压力和液位,从而能够模拟出燃料电池出堆介质的温度及压力,以测试燃料电池用液位传感器在真实工况下是否能正常工作。同时基于第一腔体和第二腔体内的不同压力和液位,能够同时对第一腔体和第二腔体腔壁上的待测液位传感器进行检测,由此实现了在真实复杂工况下对多个待测液位传感器的检测,并基于对第一腔体和第二腔体内的不同压力和液位的调节以及压力和液位保持时间,能够检测出每个待测液位传感器对不同液位信号的反馈情况,从而实现对待测液位传感器的功能性和耐久性测试。

14、提供
技术实现要素:
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征,也无意限制本公开的范围。



技术特征:

1.一种燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,所述液位调节单元(30)包括:

3.根据权利要求2所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,所述液体控制单元(20)包括:

5.根据权利要求4所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,所述加热组件(22)包括:

6.根据权利要求4所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,所述进出液组件(23)包括:

7.根据权利要求4所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的燃料电池用液位传感器测试装置,其特征在于,所述测试装置还包括:

9.一种燃料电池用液位传感器测试装置的测试方法,基于权利要求1-8任一项所述的燃料电池用液位传感器测试装置实现,其特征在于,所述测试方法包括:

10.根据权利要求9所述的燃料电池用液位传感器测试装置的测试方法,其特征在于,所述测试方法还包括:


技术总结
本发明提供了一种燃料电池用液位传感器测试装置及其测试方法,测试装置包括:储液箱,包括设置有待测液位传感器的第一腔体与第二腔体;液体控制单元,用于向储液箱供入目标温度的液体或排出液体;液位调节单元,用于调节第一腔体和第二腔体的压力和液位;以及控制器,用于通过液体控制单元和液位调节单元调节第一腔体和第二腔体内的温度、压力和液位,以对所述第一腔体的腔壁上的待测液位传感器和/或第二腔体的腔壁上的待测液位传感器进行检测。本发明的测试装置能够模拟出燃料电池出堆介质的温度及压力,基于第一腔体和第二腔体内的不同压力和液位,实现了在真实复杂工况下对多个待测液位传感器的检测。

技术研发人员:黄崎瑞,司宗正,高云庆,卢明哲
受保护的技术使用者:北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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