本申请涉及燃料电池测试,尤其涉及一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法和装置。
背景技术:
1、在氢燃料电池堆(以下称简称燃料电池堆)内部具有三个流体输送通道,分别为阳极通道(又称氢腔)、阴极通道(又称空腔)以及冷却液通道(又称水腔);其中阳极通道为燃料电池堆反应输送所需的氢气,阴极通道为燃料电池堆反应输送所需的空气(氧气),冷却液通道(水腔)为燃料电池堆反应输送冷却液。
2、为了燃料电池堆安全正常的工作,这三个通道需要具有良好的气密性,即各通道之间和通道与外界环境之间都要求良好的气密性。如果燃料电池堆氢气的在三个通道之间发生内漏或外漏均会对燃料电池堆的高效运行造成不利影响,同时带来严重的安全隐患。因此,在燃料电池堆的开发、生产、使用过程中,气密性检测成为必要环节。
3、但现有燃料电池气密性测试技术中,面对多种气密性测试需求尚无可以针对不同需求自动进行气密性测试的技术方案。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法和装置,以满足现有国家标准以及产品开发过程中的气密性测试需求。
2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
3、根据本发明第一方面,本发明请求保护一种针对燃料电池堆气密性的自动测试装置,包括:
4、介质切换控制单元、压力调节单元、气密性测试单元和plc控制器;
5、所述介质切换控制单元由介质支路与排空电磁阀组成;
6、所述介质支路包括氦氮混合气支路、氦气支路、氮气支路以及氢气支路;
7、每个支路上均由1个手动球阀,1个机械减压阀,1个过滤器,1个电磁阀,1个压力传感器以及1个单向阀组成;
8、所述压力调节单元包括调压器和第五压力传感器;
9、所述气密性测试单元由12个电磁阀、3个压力传感器和一个质量流量计组成,通过自动控制各电磁阀组的启闭状态,自动实现不同的测试需求。
10、进一步的,该装置还包括:
11、所述手动球阀用于手动控制各气源的启闭;
12、所述机械减压阀用于将各气源的压力调整至1mpa供所述测试装置使用;
13、通过所述过滤器过滤掉气源中的杂质,避免污染测试装置和测试样品;
14、测试时,通过所述电磁阀进行介质的自动切换,所述压力传感器对各介质进行压力状态监测,所述单向阀防止气体逆流以及不同介质互窜;
15、测试结束或者压力异常时,通过所述排空电磁阀实现压力的快速泄放。
16、进一步的,该装置包括:
17、所述调压器通过电流信号,采用前馈+pid结合的方式对气源的输出压力进行调节,提升压力调节与控制精度。
18、根据本发明第二方面,本发明请求保护一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,应用于所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,包括:
19、依据测试需求选择所述自动测试所需的测试介质气源,设定所述自动测试的调压参数以及测试持续时间;
20、确定并输入调压过程中方案中各电磁阀的启/闭状态;
21、确定并输入测试数据记录完成后各电磁阀的启/闭状态;
22、依据所述自动测试的相关数据生成测试方案,并将所述测试方案下发至所述plc控制器进行自动执行。
23、进一步的,依据测试需求选择所述自动测试所需的测试介质气源,设定所述自动测试的调压参数以及测试持续时间,还包括:
24、设定测试的介质气源,设定调压值、调压误差和压力稳定时间,设定测试持续时间;
25、通过plc控制器认定介质设定完成,执行调压过程与电磁阀状态控制。
26、进一步的,确定并输入调压过程中方案中各电磁阀的启/闭状态,还包括:
27、选择需开启的电磁阀处于开启状态以及选择需关闭的电磁阀处于关闭状态;
28、调节压力,当设定电压与第五压力传感器的电压值的相差不大于第一阈值时认定压力调节完成;
29、获取压力调节完成后状态下的持续运行第一时长进入测试过程,对电磁阀状态进行控制。
30、进一步的,确定并输入测试过程中各电磁阀的启/闭状态并进行气密测试,还包括:
31、执行气密测试,采集并记录测试入口的压力传感器的压力值和质量流量计的流量值;
32、持续测试并记录数据运行第二时长后对电磁阀进行状态控制,确定并输入测试数据记录完成后各电磁阀的启/闭状态。
33、进一步的,测试需求还包括:
34、空腔保压测试、水腔保压测试、三腔保压测试、氢腔窜空腔测试、氢腔与空腔窜水腔测试、氢腔泄漏量测试。
35、本申请涉及燃料电池测试技术领域,尤其涉及一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法和装置,依据测试需求选择自动测试所需的测试介质气源,设定自动测试的调压参数以及测试持续时间;确定并输入调压过程中方案中各电磁阀的启/闭状态;确定并输入测试数据记录完成后各电磁阀的启/闭状态;依据自动测试的相关数据生成测试方案,并将测试方案下发至plc控制器进行自动执行。本发明可满足燃料电池堆气密性的测试要求,并通过生成测试方案,自动完成测试,测试精准、快速、稳定,减少人工操作,避免由于人工操作不当和操作不准确导致的测试误差。
1.一种针对燃料电池堆气密性的自动测试装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试装置,其特征在于,还包括:
3.如权利要求1所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试装置,其特征在于,包括:
4.一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,应用于如权利要求1-3任一项所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,其特征在于,包括:
5.如权利要求4所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,其特征在于,依据测试需求选择所述自动测试所需的测试介质气源,设定所述自动测试的调压参数以及测试持续时间,还包括:
6.如权利要求4所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,其特征在于,确定并输入调压过程中方案中各电磁阀的启/闭状态,还包括:
7.如权利要求4所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,其特征在于,确定并输入测试过程中各电磁阀的启/闭状态并进行气密测试,还包括:
8.如权利要求4所述的一种针对燃料电池堆气密性的自动测试方法,其特征在于,测试需求还包括:
