燃料电池冷却介质导电性监测系统、监测方法及车辆与流程

本发明涉及电动车
技术领域：
，特别是涉及一种燃料电池冷却介质导电性监测系统、监测方法及车辆。
背景技术：
：能源与环保问题已经成为制约我国可持续发展的重要因素，作为解决能源及环保问题的可选途径之一，燃料电池的研发日益受到各国政府的重视。特别是氢燃料电池，因氢能是公认的清洁能源，反应物为水，无污染。各国和各大汽车集团均有氢燃料电池商业化的计划。氢燃料电池的本质是氢气与氧气发生氧化还原反应，将化学能转化成电能的过程。反应过程以及反应过程中没有转化为电能的能量以热量的形式散发出来，如果热量产生率太高，燃料电池，堆内的温度梯度就会上升，对其性能有着负面影响。因此车用燃料电池需要充分有效的冷却以保持优化的运行温度，同时避免堆内温度梯度的产生。因此一般通过强制对流冷却的方式对电池堆进行冷却。冷却介质在流经电池堆时，可能会出现电池堆内的离子渗透到冷却介质中的问题，随着离子的增多，冷却介质导电，导致系统自我保护停止工作，严重时造成电池堆损坏。因此能够实时监测冷却介质的导电性，并提前预警就显得尤为重要。技术实现要素：本发明的一个目的是要提供一种燃料电池冷却介质导电性监测系统，防止因冷却介质导电造成整车系统短路问题，避免事故发生；本发明的另一个目的是防止燃料电池自我保护急停问题，避免堆内的温度梯度上升，影响电池堆寿命。本发明的又一个目的是提供一种燃料电池冷却介质导电性监测方法。本发明的又一个目的是提供一种具有上面的燃料电池冷却介质导电性监测装置的车辆。特别地，本发明提供了一种燃料电池冷却介质导电性监测装置，包括：燃料电池堆，其包括冷却介质管路，所述冷却介质管路内流通有冷却介质；间隔设置在所述冷却介质管路处的两根导电棒，每一所述导电棒均与所述冷却介质接触，用于检测所述冷却介质的电压；控制器，与两根所述导电棒连接，用于接收所述导电棒检测到的所述冷却介质的电压值，监测所述冷却介质的导电性，并根据所述冷却介质的导电性控制车辆报警和/或控制所述燃料电池堆停止反应。可选地，还包括：温度传感器，设置于所述冷却介质管路处并与所述冷却介质接触，用于检测所述冷却介质的温度；所述温度传感器还与所述控制器连接，以将所述冷却介质的温度值传输至所述控制器，使得所述控制器根据所述温度值修正所述电压值得到修正后的电压值。可选地，还包括：报警系统，与所述控制器连接；所述控制器配置成在所述修正后的电压值大于第一阈值时，控制所述报警系统报警以提示驾驶人员所述冷却介质具有导电性，需要采取相应措施。可选地，所述控制器配置成在所述修正后的电压值大于第二阈值时，控制所述报警系统报警的同时控制所述燃料电池堆停止反应，以避免事故；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。可选地，所述报警系统包括显示屏、声音报警器和/或语音播报器。特别地，本发明还提供一种燃料电池冷却介质导电性监测方法，包括：实时检测车辆的燃料电池堆的冷却介质的电压信号，得到相应的电压值；判断所述电压值是否大于预先设定的阈值；若大于，则判断所述冷却介质具有导电性，根据所述冷却介质的导电性控制所述车辆报警和/或控制所述燃料电池堆停止反应以保证所述车辆的安全性。可选地，在检测所述冷却介质的电压信号的同时检测所述冷却介质的温度信号，得到相应的温度值；根据所述温度值修正所述电压值；将修正后的电压值与所述阈值进行比较判断。可选地，所述阈值包括第一阈值；判断所述修正后的电压值是否大于所述第一阈值，当所述修正后的电压值大于所述第一阈值时，控制所述车辆的报警系统报警以提示驾驶人员所述冷却介质具有导电性，需要采取相应保护措施保证所述车辆的安全性。可选地，所述阈值还包括第二阈值，所述第一阈值小于所述第二阈值；当判断得到所述修正后的电压值大于所述第一阈值时，继续判断所述修正后的电压值是否大于所述第二阈值，当判断所述修正后的电压值大于所述第二阈值时，则控制所述车辆的报警系统报警的同时控制所述燃料电池堆停止反应，以保证所述车辆的安全性。特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述的燃料电池冷却介质导电性监测装置。本发明的燃料电池冷却介质导电性监测装置及方法通过在冷却介质中设置导电棒检测冷却介质的电压值，根据电压值可以得到冷却介质的导电性，从而了解燃料电池堆内是否有离子渗透到冷却介质中，进而及时的做出相应的动作，避免因离子进入冷却介质使得冷却介质导电造成整车系统短路问题，避免事故发生，同时避免燃料电池堆内的温度梯度上升，影响燃料电池堆寿命。进一步地，本发明的燃料电池冷却介质导电性监测装置还设置有温度传感器，由于液体的电阻与液体成分和温度有强相关性，因此为保证测量准确性通过实测的冷却介质温度，并对检测的冷却介质的电压值进行修正，可以提高测量的精度。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本发明一个实施例的实施例的燃料电池冷却介质导电性监测装置的示意性结构图；图2是根据本发明一个实施例的实施例的燃料电池冷却介质导电性监测方法的示意性流程图；图3是根据本发明另一个实施例的实施例的燃料电池冷却介质导电性监测方法的示意性流程图。具体实施方式图1是根据本发明一个实施例的燃料电池冷却介质导电性监测装置100的示意性结构图。本实施例的燃料电池冷却介质导电性监测装置100可以包括燃料电池堆10、两根导电棒20和控制器30。其中。燃料电池堆10可以包括冷却介质管路11，冷却介质管路11内流通有冷却介质。间隔设置在冷却介质管路11处的两根导电棒20，每一导电棒20均与冷却介质接触，用于检测冷却介质的电压。控制器30与两个导电棒20连接，用于接收导电棒20检测到的冷却介质的电压值，监测冷却介质的导电性，并根据冷却介质的导电性控制车辆报警和/或控制燃料电池堆停止反应。本实施例中，在燃料电池堆10的冷却介质管路11处设置有两个导电棒20，该冷却介质管路11可以是选取的一段管路，该管路的长短可以依据情况而定。该导电棒20可以检测冷却介质的电压，根据电压值可以得到冷却介质的导电性，从而了解燃料电池堆10内是否有离子渗透到冷却介质中，进而及时的做出相应的动作(例如车辆报警和/或控制燃料电池堆停止反应)，避免因离子进入冷却介质使得冷却介质导电造成整车系统短路问题，避免事故发生，同时避免燃料电池堆10内的温度梯度上升，影响燃料电池堆10寿命。作为本发明一个具体地实施例本发明的燃料电池冷却介质导电性监测装置100还可以包括温度传感器40。该温度传感器40设置于冷却介质管路11处并与冷却介质接触，用于检测冷却介质的温度。温度传感器40还与控制器30连接，以将冷却介质的温度值传输至控制器30，使得控制器30根据温度值修正电压值得到修正后的电压值。由于液体的电阻与液体成分和温度有强相关性，因此为保证测量准确性通过实测的冷却介质温度，并对检测的冷却介质的电压值进行修正，可以提高测量的精度。作为本发明一个具体地实施例，本发明的燃料电池冷却介质导电性监测装置100还可以包括报警系统50。具体地，报警系统50与控制器30连接。控制器30配置成在修正后的电压值大于第一阈值时，控制报警系统50报警以提示驾驶人员冷却介质具有导电性，需要采取相应措施。具体地，报警系统50包括显示屏、声音报警器和/或语音播报器。也就是，当修正后的电压值大于第一阈值时，车辆内部可能在显示屏上显示报警的信息，其中显示屏中可以以警示符号闪烁的形式，也可以以文字的形式显示与显示屏上提示用户此时冷却介质具备导电性。此外，报警系统50还可以是声音报警，或者语音播报。也可以是显示屏与语音相结合。作为本发明一个具体地实施例，控制器30配置成在修正后的电压值大于第二阈值时，控制报警系统50报警的同时控制燃料电池堆10停止反应，以避免事故；其中，第一阈值小于第二阈值。当修正后的电压值大于第二阈值时，此时说明了冷却介质中的离子比较多，若不做出及时的调整会对整车造成不可能逆转的问题。因此，若此时的电压值大于第二阈值，则控制器30直接控制报警系统50报警的同时，控制燃料电池堆10停止工作。从而迫使驾驶人员能够及时停车检查车辆的情况，进而防止意外的发生。本实施例中的温度修正原理为：设定冷却介质温度为25℃，通过改变该段介质中的离子浓度，检测不同浓度下两导体棒两端的电压值，得到如下表格。表1介质温度25℃时不同离子浓度下对应的电压值离子浓度x1x2x3电压值v1v2v3将电压值v2设置为第一阀值，v3设置为第二阀值。考虑到温度对介质阻值的影响，在相同离子浓度下，根据公式(1)，通过改变介质温度可以得到等同于25℃时电压的修正值。最终通过介质温度查下表，得到基于温度的电压修正值。a＝/(1-(v25÷vt))÷(t-25)/........(1)其中，a-修正系数；v25-25℃时测量的电压值；vt-介质温度为t时测量的电压值；t-介质温度。表2相同离子浓度下等效于25℃电压值的修正系数介质温度t1t2t3修正系数a1a2a3图2是根据本发明一个实施例的实施例的燃料电池冷却介质导电性监测方法的示意性流程图。作为本发明一个具体地实施例，本发明还提供一种燃料电池冷却介质导电性监测方法。该燃料电池冷却介质导电性监测方法还可以包括：s10实时检测车辆的燃料电池堆的冷却介质的电压信号，得到相应的电压值；s20判断电压值是否大于预先设定的阈值；s30若大于，则判断冷却介质具有导电性，根据冷却介质的导电性控制车辆报警和/或控制所述燃料电池堆停止反应以保证车辆的安全性。本实施例的燃料电池堆10的冷却介质的导电性监测方法是通过检测冷却介质的电压信号得到冷却介质的导电性，根据冷却介质的导电性可以及时的对车辆进行提前动作，防止因冷却介质导电造成整车系统短路问题，避免事故发生；同时避免燃料电池堆10内的温度梯度上升，影响燃料电池堆10寿命。图2是根据本发明一个实施例的实施例的燃料电池冷却介质导电性监测方法的示意性流程图。作为本发明一个具体地实施例，本实施例的燃料电池冷却介质导电性监测方法还可以包括：f10在检测冷却介质的电压信号的同时检测冷却介质的温度信号，得到相应的温度值；f20根据温度值修正电压值；将修正后的电压值与阈值进行比较判断。本实施例中，由于液体的电阻与液体成分和温度有强相关性，因此为保证测量准确性通过实测的冷却介质温度对电压值进行修正，提高测量的精度。在一个具体地实施例中，本实施例中，f30判断修正后的电压值是否不为0；若否，则说明冷却介质中没有离子，一切正常。若是，则表明冷却介质中有离子存在，则进行下一步的动作。作为本发明一个具体地实施例，阈值包括第一阈值；f40修正后的电压值是否不为0后，判断修正后的电压值是否大于第一阈值；f50当修正后的电压值大于第一阈值时，控制车辆的报警系统50报警以提示驾驶人员冷却介质具有导电性，需要采取相应保护措施保证车辆的安全性。一般情况下，修正后的电压值大于第一阈值时，表明冷却介质中含有一定量的离子，此时离子数量不多，对车辆系统造成的影响并不是特别严重，只需要报警提示驾驶员尽快进行检修，及时排除故障就可以有效避免冷却介质导电造成整车系统短路问题，进而避免事故发生。作为本发明一个具体地实施例，阈值还包括第二阈值；f60当判断得到修正后的电压值大于第一阈值时，继续判断修正后的电压值是否大于第二阈值。f70当判断修正后的电压值大于第二阈值时，则控制车辆的报警系统50报警的同时控制燃料电池堆10停止反应，以保证车辆的安全性。很显然，本实施例中，第二阈值大于第一阈值，当修正后的电压值大于第二阈值时，说明此时冷却介质中的离子较多，随时可能出现故障，因此为保证系统安全，报警的同时直接控制燃料电池堆10停止工作，做自我保护，防止意外发生。作为本发明一个具体地实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上面的燃料电池冷却介质导电性监测装置100。具有该燃料电池冷却介质导电性监测装置100的车辆，可以通过燃料电池冷却介质导电性监测装置100对车辆任鸟电池冷却介质的导电性进行实施检测，从而了解燃料电池堆10内是否有离子渗透到冷却介质中，进而及时的做出相应的动作，避免因离子进入冷却介质使得冷却介质导电造成整车系统短路问题，避免事故发生，同时避免燃料电池堆10内的温度梯度上升，影响燃料电池堆10寿命。至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。当前第1页1 2 3