一种燃料电池汽车及其离子浓度饱和监控报警装置的制作方法

1.本技术涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种燃料电池汽车及其离子浓度饱和监控报警装置。


背景技术：

2.质子交换膜燃料电池在运行过程中，冷却液中会积累各种零件所释放的离子，当离子浓度过高后，整车会发生绝缘保护而导致停驶。为了解决该问题，在交换膜燃料电池的冷却系统中通常会安装去离子器，利用去离子器对其中的离子进行吸附，进而保证系统正常工作。
3.本技术的发明人在实施本技术的技术方案的过程中发现，在当前的燃料电池车内去离子器在吸附足够多的离子后会饱和，此时不再具有去离子功能，此时就需要更换新的去离子器，但是目前仅能根据安装时间周期性更换去离子器，无法根据去离子器的真实状态对其进行更换，此时有可能还不需更换或者早已过了应该更换的时间，导致资源浪费或者去离子器发生饱和。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种燃料电池汽车及其离子浓度饱和监控报警装置和，用于在燃料电池汽车的去离子器饱和前发出报警信息，以提示用户及时更换。
5.为了实现上述目的，现提出的方案如下：
6.一种离子浓度饱和监控报警装置，应用于燃料电池汽车，所述燃料电池汽车设置有去离子器，所述离子浓度饱和监控报警装置包括电极装置、激励电源、电流检测电路和运算电路，其中：
7.所述电极装置设置在所述去离子器的壳体上，包括位于所述壳体内的第一电极和第二电极，还包括位于所述壳体外的第一接线端和第二接线端，所述第一接线端与所述第一电极连接，所述第二接线端与所述第二电极连接；
8.所述激励电源的输出端与所述第一接线端连接，用于向所述第一接线端输出电压信号；
9.所述电流检测电路与所述第二接线端连接，用于检测所述第二接线端输出的电流的电流值，并将所述电流值输出到所述运算电路；
10.所述运算电路与所述电流检测电路的输出端连接，用于接收所述电流值，并设置有电导率输出端，所述电导率输出端与所述燃料电池汽车的仪表系统连接，用于向所述仪表系统输出电导率，以使所述仪表系统根据所述电导率向用户发送饱和报警信号。
11.可选的，所述电压信号为方波信号。
12.可选的，所述电流检测电路包括分压电路和运算放大电路，其中：
13.所述分压电路的一端与所述第二接线端连接、另一端接地；
14.所述运算放大电路的正相输入端与所述分压电路连接，用于接收所述分压电路输
入的分压信号、所述运算放大电路的反相输入端用于接收参考电压，所述运算放大电路的输出端用于输出所述电流值。
15.可选的，所述分压电路包括至少一个分压电阻。
16.可选的，还包括温度传感器，其中：
17.所述温度传感器设置在所述壳体内，用于检测所述壳体内的冷却液的温度值，并设置有温度值输出端，所述温度值输出端与所述运算电路连接，用于向所述运算电路输出所述温度值，以使所述运算电路根据所述温度值对所述电导率进行修正。
18.一种燃料电池汽车，设置有去离子器和如上所述的离子浓度饱和监控报警装置。
19.从上述的技术方案可以看出，本技术公开了一种燃料电池汽车及其离子浓度饱和监控报警装置，该离子浓度饱和监控报警装置包括电极装置、激励电源、电流检测电路和运算电路。电极装置设置在去离子器上，激励电源与该电极装置连接，用于向电极装置输出电压信号，电流检测电路与电极装置连接，用于检测电极装置所通过的电流的电流值，运算电路与电流检测电路用连接，用于计算去离子器内冷却液的电导率，并通过其电导率输出端向燃料电池汽车的仪表系统输出电导率值，以使仪表系统根据电导率值向用户发送反映去离子器已经包含或接近包含的饱和的报警信号。这样一来，用户能够根据相应报警信号及时更换去离子器，从而造成资源浪费或者去离子器发生过饱和。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例的一种离子浓度饱和监控报警装置的框图；
22.图2为本技术实施例的一种去离子器的示意图；
23.图3为本技术实施例的另一种离子浓度饱和监控报警装置的框图；
24.图4为本技术实施例的又一种离子浓度饱和监控报警装置的框图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.实施例一
27.图1为本技术实施例的一种离子浓度饱和监控报警装置的框图。
28.如图1所示，本实施例提供的离子浓度饱和监控报警装置应用于燃料电池汽车，该燃料电池汽车设置有交换膜燃料电池，并设置有去离子器以便为交换膜燃料电池的冷却水去除离子，该离子浓度饱和监控报警装置用于对去离子器的离子饱和状态进行监控，具体包括电极装置10、激励电源20、电流检测电路30和运算电路40。
29.该电极装置设置在该去离子器的外壳100上，具体包括第一接线端11、第二接线端
12、第一电极13和第二电极14，如图2所示。其中第一电极和第二电极位于该外壳的内部，并浸泡于去离子器内部的冷却液中，第一接线端和第二接线端位于外壳的外部，第一电极与第一接线端连接，第二电极与第二接线端连接。
30.激励电源用于输出预设电压值的电压信号，激励电源的输出端的正极与第一接线端连接，该输出端的负极接地。这样该电压信号会被施加于电极装置的第一电极上。电极装置的第二接线端则与电流检测电路连接，电流检测电路会对从第二接线端流入的电流进行检测，得到电流值。该电流值实际是上述电压信号施加与第一电极、第二电极后从冷却液中流过的电流的电流值。在电压信号的作用下，该电流值与冷却液的电导率正相关，根据电学的基础知识可以知道，电流值与该电压值的比例即为电导率。
31.另外，为了节省电能，本技术中的激励电源所输出的电压信号可以选用方波信号。另外，还可以在满足测量精度的基础上对方波信号的占空比进行调节，以尽量低的占空比实现更少的电能消耗。
32.该运算电路的一个输入端与该电流检测电路的输出端连接，用于接收该电流检测电路输出的电流值，并基于上述分析根据该电流值和电压信号的电压值计算电导率。该运算电路的输出端与燃料电池汽车的仪表系统连接，用于将电导率输出到仪表系统，仪表系统则会根据该电导率和预设的电导率阈值对电导率进行判断，如果该电导率低于一定的电导率阈值，则确定该去离子器的去离子功能已经降低到失效的程度，此时通过一定的形式将该信息反馈给用户，以便用户能够根据该信息及时更换去离子器。
33.从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种离子浓度饱和监控报警装置，该装置应用于燃料电池汽车，包括电极装置、激励电源、电流检测电路和运算电路。电极装置设置在去离子器上，激励电源与该电极装置连接，用于向电极装置输出电压信号，电流检测电路与电极装置连接，用于检测电极装置所通过的电流的电流值，运算电路与电流检测电路用连接，用于计算去离子器内冷却液的电导率，并通过其电导率输出端向燃料电池汽车的仪表系统输出电导率值，以使仪表系统根据电导率值向用户发送反映去离子器已经包含或接近包含的饱和的报警信号。这样一来，用户能够根据相应报警信号及时更换去离子器，从而造成资源浪费或者去离子器发生过饱和。
34.本技术中的电流检测电路包括分压电路31和运算放大电路32，如图3所示，该分压电路的一端与第二接线端连接、另一端接地，该分压电路与运算放大电路的正相输入端连接，用于基于第二接线端的输出电流产生分压信号，分压信号被加于该正相输入端。
35.运算放大电路的反相输入端用于接收参考电压vref，运算放大器的输出端用于输出上述电流值。该分压电路包括至少一个分压电阻r，第二输出端的输出电流加在分压电阻上产生该分压信号。
36.另外，在本实施例的另一个具体实施方式中，该保护监控报警装置还包括一个温度传感器50，如图2所示。该温度传感器设置在去离子器的壳体内，用于检测壳体内的冷却液的温度值，并设置有温度值输出端。如图4所示，温度值输出端51与运算电路的另一个输入端连接，用于向运算电路输出该温度值，以使运算电路根据所述温度值对所述电导率值进行修正。从而使得电导率更为精确。
37.实施例二
38.一种燃料电池汽车，该燃料电池汽车设置有去离子器和上一实施例所提供的离子
浓度饱和监控报警装置。该粒子浓度饱和监控报警装置包括电极装置、激励电源、电流检测电路和运算电路。电极装置设置在去离子器上，激励电源与该电极装置连接，用于向电极装置输出电压信号，电流检测电路与电极装置连接，用于检测电极装置所通过的电流的电流值，运算电路与电流检测电路用连接，用于计算去离子器内冷却液的电导率，并通过其电导率输出端向燃料电池汽车的仪表系统输出电导率值，以使仪表系统根据电导率值向用户发送反映去离子器已经包含或接近包含的饱和的报警信号。这样一来，用户能够根据相应报警信号及时更换去离子器，从而造成资源浪费或者去离子器发生过饱和。
39.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
40.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
41.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
42.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。