CN110492138B - 一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法及***,属于燃料电池辅助装置领域。本发明检测补水箱液位,循环进行下面的补液和排空过程:若补水箱液位低于L或M,则开始补液,直至液位≥M;M为设定最高值,L为设定最低值;若补水箱液位高于M,则开始排空,直至液位≤L;循环达到预定次数或者持续预定时间或者在排空过程中液位不再降低时,结束循环,且使液位≥M,实现了给燃料电池添加专用冷却液时,燃料电池冷却***排空及补液的实时控制,达到完全自动排空补液。本发明通过自动排空补液提高售后维修效率,节约售后维修时间和成本,同时也节约人力资源,且提高车间生产与技术调试效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法及***,属于燃料电池辅助装置领域。
背景技术
目前氢燃料电池汽车面临几大问题,寿命短、成本高、维修方便性差,这是行业目前的现状,制约了燃料电池技术的推广与应用。现各企业都在大力开发长寿命、低成本、免维护的燃料电池***,推动燃料电池汽车的商用化运营。
目前国内氢燃料电池厂家都处于起步阶段,整体实力与技术整合能力不足,燃料电池***发展空间有待提高。燃料电池汽车散热***布置在车顶,燃料电池布置在车后仓,管路比较长,而且燃料电池冷却***复杂,每次加燃料电池专用冷却液都需要一位工作人员在车下用水泵加冷却液,一位工作人员在车顶看着防止冷却液溢出补水箱(现有补水箱仅有一个压力开关),每次补水箱加满以后,第三位工作人员负责启动燃料电池冷却水泵,进行燃料电池***排空,当燃料电池散热***补水箱液位低了,进行补液,然后再排空,一直到燃料电池散热***补水箱液位不再下降。
综上,每台车燃料电池散热***进行手动排空时间周期长,需要三位工作人员一起协同工作,效率极低,而且燃料电池维修周期比较短、维修频率高,因此会大大增加售后维修时间和成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法及***,用于解决燃料电池冷却***维修效率低的问题。
为解决上述问题,本发明提出一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法及***:
一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法,检测补水箱液位,循环进行下面的补液和排空过程:
若补水箱液位低于L或M,则开始补液,直至液位≥M;M为设定最高值,L为设定最低值;
若补水箱液位高于M,则开始排空,直至液位≤L;
循环达到预定次数或者持续预定时间或者在排空过程中液位不再降低时,结束循环,且使液位≥M。
通过自动循环排空补液以及自动检测补水箱液位,实现了当给燃料电池冷却***添加冷却液时,燃料电池冷却***排空补液的完全自动化,提高了排空补液、车间生产以及技术调试效率的效率,缩短了排空补液的时间,且减少了人力资源的需要,节约成本。
在补液过程中,判断是否达到预定次数或者预定时间,若达到,则补液到液位≥M,此过程无需人工操作,节约人力资源,且避免了因无人看管造成的资源浪费,节约时间,提高效率。
通过CAN总线传输液位信息,此通信技术成熟,容易实现,且成本低。
通过控制补液水泵控制补液过程,控制补液水泵进行补液,操作简便,成本低。
通过控制冷却循环水泵控制排空,控制冷却循环水泵实现排空,控制简便。
一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制***,包括补液装置以及冷却循环回路,冷却循环回路包括补水箱以及排空装置,还包括控制器、以及用于获取补水箱液位的液位检测装置,控制器采样连接液位检测装置,控制连接补液装置以及排空装置。
控制器还连接计时模块,用于设定排空补液的循环次数或者时间。
液位检测装置为液位传感器。
液位传感器通过CAN总线连接控制器。
补液装置包括补液水泵,排空装置包括设置在冷却循环回路中的冷却循环水泵。
附图说明
图1为燃料电池冷却***的排空补液控制***的构架图;
图2为本发明实施例2的控制流程图。
具体实施方式
燃料电池冷却***的排空补液控制***实施例1
燃料电池冷却***的排空补液控制***,包括补液装置以及冷却循环回路,冷却循环回路包括补水箱、排空装置、控制器、以及用于获取补水箱液位的液位检测装置。
以下结合附图对燃料电池冷却***的排空补液控制***进行描述,如图1所示,排空补液控制***包括冷却液罐、补液水泵1、控制器、补水箱、散热器4、三通阀3、冷却循环水泵2及燃料电池。上述补液装置为冷却液罐与补液水泵1,冷却液罐中装有冷却液,排空装置为冷却循环水泵2。
冷却液罐、补液水泵1与控制器一体设置在自动排空补液机中。本实施例中,控制器在补液装置中,作为其他实施方式,控制器也可以不在,或者利用其他车内的控制器;补液水泵1作为其他实施方式,也可以是阀门式装置,也可以是其他,只要能控制冷却液进入补水箱即可。
冷却液通过补液水泵1进入补水箱,冷却循环回路的连接方式如下,补水箱连接散热器4入口,散热器4出口与冷却循环水泵2入口连接,冷却循环水泵2出口连接三通阀3的一端,三通阀3的另外两端分别连接补水箱以及散热器4出口,散热器4与冷却循环水泵2连接从燃料电池内部经过。
补水箱设有液位检测装置,可以是浮球式、超声波传感器、静压式、光电折射式、激光测量等,液位检测装置不限定具体实施方式,只要能检测液位且可以发送液位信号即可。
补水箱液位信号通过CAN总线发给自动排空补液机的控制器,控制器可以控制补液水泵1和冷却循环水泵2的工作状态。
具体实施过程如下,首先补液水泵1将冷却液注入补水箱,当补水箱液位达到设定最高值M时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令补液水泵1停止工作,同时指令冷却循环水泵2开始工作。冷却循环水泵2工作是为了排空燃料电池,在此工作过程中,补水箱的液位会下降,当补水箱液位达到设定最低值L时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令冷却循环水泵2停止工作,同时指令补液水泵1开始工作,再次补液水泵1将冷却液注入补水箱,重复上述过程,直至冷却循环水泵2工作时,补水箱的液位在设定最高值M且不下降,此时循环结束,燃料电池排空补液完成。
将燃料电池冷却***的排空补液控制方法进行代码化,由控制器存储且执行,方法实例在上述***实例中体现并实施,在这里不一一介绍。
燃料电池冷却***的排空补液控制***实施例2
此实施例与实施例1的控制***的组成结构以及连接关系是相同的,在这里不做描述。
在此实施例中,自动排空补液机中的控制器添加了计时模块,控制器可以设定补液时间,当补液水泵1工作时,将补液工作进行倒计时工作。
具体实施过程如下,首先补液水泵1将冷却液注入补水箱前,设定补液水泵1的工作时间(在这里我们设定工作时间为H)。当补液水泵1将冷却液注入补水箱时,时间开始进入倒计时阶段,当H>1min时,排空补液控制***的工作过程与实施例1相同,即将补液水泵1将冷却液注入补水箱,当补水箱液位达到设定最高值M时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令补液水泵1停止工作,同时指令冷却循环水泵2开始工作,冷却循环水泵2工作是为了排空燃料电池,在此工作过程中,补水箱的液位会下降,当补水箱液位达到设定最低值L时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令冷却循环水泵2停止工作,同时指令补液水泵1开始工作,再次补液水泵1将冷却液注入补水箱,重复上述过程;当H≤1min时,循环结束,控制器指令冷却循环水泵2停止工作,同时指令补液水泵1开始工作,直至补水箱的液位达到设定值M,此时燃料电池排空补液完成。
上述设定的工作时间H并不是随意设置,是根据统计计算得出的,如何计算这里不做阐述。
本实例的方法与实施例1的方法的区别在于,实施例1排空补液的完成是基于补水箱液面不再下降,此实施例排空补液的完成是基于设定时间倒计时为0s。
燃料电池冷却***的排空补液控制***实施例3
此实施例与实施例1的控制***的组成结构以及连接关系是相同的,在这里不做描述。
在此实施例中,自动排空补液机中的控制器添加了计时模块,控制器可以设定排空补液的循环次数,达到循环次数之后将补水箱补液至设定最高值M,排空补液完成。
具体实施过程如下,首先补液水泵1将冷却液注入补水箱前,设定排空补液的循环次数(在这里我们设定循环次数为N)。当补液水泵1将冷却液注入补水箱并且补水箱液位达到设定最高值M时,循环次数开始进入倒数阶段,当N>0时,排空补液控制***的工作过程与实施例1相同,即将补液水泵1将冷却液注入补水箱,当补水箱液位达到设定最高值M时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令补液水泵1停止工作,同时指令冷却循环水泵2开始工作,冷却循环水泵2工作是为了排空燃料电池,在此工作过程中,补水箱的液位会下降,当补水箱液位达到设定最低值L时,补水箱把液位信号发给自动排空补液机的控制器,控制器指令冷却循环水泵2停止工作,同时指令补液水泵1开始工作,再次补液水泵1将冷却液注入补水箱,重复上述过程;当N=0时,循环结束,控制器检测冷却循环水泵2停止工作,同时指令补液水泵1开始工作,直至补水箱的液位达到设定值M,此时燃料电池排空补液完成。
上述设定的循环次数N并不是随意设置,是根据统计计算得出的,如何计算这里不做阐述。
本实例的方法与实施例2的方法的区别在于,实施例2排空补液的完成是基于设定时间倒计时为0s,此实施例排空补液的完成是基于循环次数为0。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体的说明,但本发明并不限于以上实例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同变形和替换,这些等同变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (12)
1.一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法,其特征在于,给燃料电池冷却***添加冷却液时,
检测补水箱中冷却液的液位,循环进行下面的补液和排空过程:
若补水箱液位低于L或M,则开始将冷却液注入补水箱,直至液位≥M;M为设定最高值,L为设定最低值;
若补水箱液位高于M,则控制冷却循环水泵开始工作排空燃料电池,直至液位≤L;
循环达到预定次数或者持续预定时间或者在排空过程中液位不再降低时,结束循环,且使液位≥M。
2.根据权利要求1所述的排空补液控制方法,其特征在于,在补液过程中,判断是否达到预定次数或者预定时间,若达到,则补液到液位≥M。
3.根据权利要求1所述的排空补液控制方法,其特征在于,通过液位传感器检测液位。
4.根据权利要求1或2或3所述的排空补液控制方法,其特征在于,通过CAN总线传输液位信息。
5.根据权利要求1所述的排空补液控制方法,其特征在于,通过控制补液水泵控制补液过程。
6.根据权利要求1所述的排空补液控制方法,其特征在于,通过控制冷却循环水泵控制排空过程。
7.一种适用于燃料电池冷却***的排空补液控制***,包括补液装置以及冷却循环回路,所述冷却循环回路包括补水箱以及排空装置,其特征在于,还包括控制器、以及用于获取补水箱液位的液位检测装置,所述控制器采样连接所述液位检测装置,控制连接所述补液装置以及排空装置;所述控制器用于执行实现如权利要求1~6任一项所述的适用于燃料电池冷却***的排空补液控制方法的指令。
8.根据权利要求7所述的排空补液控制***,其特征在于,所述控制器还连接计时模块,用于设定排空补液的循环次数或者时间。
9.根据权利要求7所述的排空补液控制***,其特征在于,所述液位检测装置为液位传感器。
10.根据权利要求7或8或9所述的排空补液控制***,其特征在于,所述液位检测装置通过CAN总线连接所述控制器。
11.根据权利要求7所述的排空补液控制***,其特征在于,所述补液装置包括补液水泵。
12.根据权利要求7所述的排空补液控制***,其特征在于,所述排空装置包括设置在冷却循环回路中的冷却循环水泵。
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