CN218444350U - 燃料电池电堆气密性检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池电堆气密性检测***，包括：可提供气体的气源和与之连接的流量检测模块、流路切换模块，流量检测模块包括：依次串联的多个不同量程的流量计和通断阀组件，靠近气源一端的流量计的量程小于远离气源一端的流量计的量程。通断阀组件所在气路的一端连接入气气路另一端连接在两个量程范围不同的流量计之间的气路上。流路切换模块可切换气源、流量检测模块和待测腔体之间的气体的流动路径，形成不同的气密性测试模式，在不同的气密性测试模式下通断阀组件打开或关闭使不同的流量计优先通过气体或窜漏气体。本实用新型实施例的燃料电池电堆气密性检测***，各个流量计可快速稳定切换、读数可靠、可准确读取泄漏量。

Description

燃料电池电堆气密性检测***

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池电堆气密性检测***。

背景技术

氢燃料电池是一种新型的动力电池，可为燃料电池动力汽车提供充足的动力，其燃烧后产生的温室气体少，环保节能，倍受消费者的青睐。氢燃料电池通常包含有氢燃料电池电堆，氢燃料电池电堆的气密性检测合格后才能正式投入整车中使用。氢燃料电池电堆的气密性检测通常需要检测多种外漏和多种内漏，且需要达到一定的检测气密标准

相关技术中，燃料电池行业内的电堆气密检测装置通常采用并联的多个流量计，不同的腔体的泄漏采用设定好的流量计来检测泄漏量。当测试电堆的某种泄漏时，很有可能会超出其所对应的流量计的最大量程值，使技术人员无法准确读出其实际泄漏量；与此同时，技术人员需要手动切换流量计，再重新进行测试，导致气密性测试效率低下。

对于电堆的部分窜漏测试，从量程较大的流量计切换至量程较小的流量计时，量程较小的流量计所对应的管路没有气体，稳定时间长、泄漏量波动大、稳定慢，气密性检测时间久。倘若缩短检测时间，还会出现流量计的读数不准，使技术人员误判泄漏量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种燃料电池电堆气密性检测***，燃料电池电堆气密性检测***的在测试窜漏时流量计稳定快速、可自动切换所需的流量计并进行可靠的窜漏量的读数。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种燃料电池电堆气密性检测***，包括：气源，所述气源可向待测腔体提供气体；流量检测模块，所述流量检测模块通过入气气路连接所述气源；所述流量检测模块包括：依次串联的多个流量计，各个所述流量计的量程范围不同，最靠近所述气源的所述流量计的入气端连接所述入气气路；靠近所述气源一端的所述流量计的量程小于远离所述气源一端的所述流量计的量程；通断阀组件，所述通断阀组件所在气路的一端连接所述入气气路，所述通断阀组件所在气路的另一端连接在两个量程范围不同的所述流量计之间的气路上；流路切换模块，所述流路切换模块可切换所述气源、所述流量检测模块和所述待测腔体之间的气体的流动路径，以形成不同的气密性测试模式，在不同的气密性测试模式下所述通断阀组件打开或关闭以使不同的所述流量计优先通过所述气源提供的气体或所述待测腔体中的窜漏气体。

根据本实用新型实施例的燃料电池电堆气密性检测***，多个流量计串联后，由于较小量程的流量计最靠近气源，因此气密性检测开始时，量程最小的流量计也可以进入气体；而通断阀组件则主要控制量程更大的流量计的使用，而不会干扰量程最小的流量计的气路通断；当待测腔体的泄漏量较小时，各个流量计均可通过气体，而量程较小的流量计可更加精准地读出泄漏量、读数精准；当待测腔体的泄漏量较大时，通断阀组件则可使气源中的气体或待测腔体中的窜漏气体优先进入到量程更大的流量计，使量程更大的流量计能够快速排出泄漏的干扰气体，节约各个流量计的稳定时长，并能快速读出在其量程范围内的泄漏量；当需要从量程较大的流量计切换使用量程最小的流量计时，通断阀组件则关闭，使气体优先经过量程最小的流量计，实现快速稳定的切换。因此，在不同的气密性测试模块切换下，各个流量计可快速稳定切换、可实现读数快速、可靠、并可准确读取窜漏量。

另外，根据本实用新型上述实施例的燃料电池电堆气密性检测***，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述流量计包括依次串联的第一流量计、第二流量计和第三流量计，所述第一流量计的第一量程小于所述第二流量计的第二量程，所述第二量程小于所述第三流量计的第三量程。

可选地，所述通断阀组件包括第一通断阀，所述第一通断阀所在气路的一端连接所述入气气路，所述第一通断阀所在气路的另一端连接在所述第二流量计和所述第一流量计之间的气路上；所述第一流量计的量程读数未达到所述第一量程的上限值时，关闭所述第一通断阀；所述第一流量计的量程读数超出所述第一量程的上限值，且所述第二流量计的量程读数位于所述第二量程内时，打开所述第一通断阀。

有利地，所述通断阀组件还包括第二通断阀，所述第二通断阀所在气路的一端连接所述入气气路，所述第二通断阀所在气路的另一端连接在所述第二流量计和所述第三流量计之间的气路上；所述第二流量计的量程读数超出所述第二量程的上限值时，关闭所述第一通断阀且打开所述第二通断阀。

可选地，所述第一通断阀和所述第二通断阀为电磁开关阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述待测腔体发生窜漏的初始阶段，所述第一通断阀打开，以使所述第二流量计排出窜漏气体。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述流量计依次串联后通过排气通道与所述流路切换模块连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述流路切换模块包括多条测试支路和开关阀，每条所述测试支路上均设有一个开关阀。

可选地，所述待测腔体包括空腔、氢腔和水腔，所述测试支路包括三条第一测试支路、三条第二测试支路和一条第三测试支路，三条所述第一测试支路的一端分别连接至所述空腔、所述氢腔以及所述水腔，三条所述第一测试支路的另一端分别连接至所述入气气路；三条所述第二测试支路的一端分别连接至不同的所述第一测试支路上，三条所述第二测试支路的另一端均连接至所述第三测试支路，所述第三测试支路的另一端连通至所述入气气路上，所述排气通道连接所述第三测试支路。

根据本实用新型的一些实施例，燃料电池电堆气密性检测***还包括气路控制阀，所述气路控制阀设在所述入气气路上，所述气路控制阀位于所述第一测试支路与所述入气气路连接端的下游，且所述气路控制阀位于所述第三测试支路与所述入气气路连接端的上游；和/或，还包括第一泄放阀，所述第一泄放阀设在所述排气通道上；和/或，还包括第二泄放阀，所述第二泄放阀设在所述第三测试支路上。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型一些实施例的燃料电池的堆叠结构示意图。

图2是根据本实用新型一些实施例的膜电极的结构示意图。

图3是根据本实用新型一些实施例的双极板的结构示意图。

图4是图3中沿A-A线的剖视图。

图5是现有技术中电堆气密检测***的示意图。

图6是现有技术中电堆测试水窜氢空时的检测示意图。

图7是根据本实用新型一些实施例的燃料电池电堆气密性检测***的示意图。

图8是根据本实用新型一些实施例的燃料电池电堆气密性检测***测试水窜氢空时的检测示意图。

附图标记：

900、燃料电池；

910、盲端板；920、负极集流板；

930、双极板；

931、流道；932、第二边框区；933、第二腔体孔；

934、水通道；935、氢通道；936、空通道；

940、膜电极；941、中间反应区；942、第一边框区；943、第一腔体孔；

950、正极集流板；960、气口端板；

800、电堆气密检测***；

810、进气气源；811、进气气路；

821、第一质量流量计；822、第二质量流量计；823、第三质量流量计；

831、第一控制阀；832、第二控制阀；833、第三控制阀；

841、气密测试支路；842、通断控制阀；

851、气密待测腔；

1000、燃料电池电堆气密性检测***；

100、气源；110、入气气路；120、气路控制阀；

200、流量检测模块；

210、流量计；211、第一流量计；212、第二流量计；213、第三流量计；

220、通断阀组件；221、第一通断阀；222、第二通断阀；

230、排气通道；240、第一泄放阀；

300、流路切换模块；

310、测试支路；

311、第一测试支路；312、第二测试支路；313、第三测试支路；

314、第二泄放阀；

320、开关阀；

400、待测腔体；410、空腔；420、氢腔；430、水腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图8并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1-图4所示，本实用新型中所描述的燃料电池电堆气密性检测***1000主要针对燃料电池900的电堆。

如图1所示，燃料电池900的电堆包括气口端板960、正极集流板950、双极板930、膜电极940、负极集流板920、盲端板910以及其它辅助部件，通过将双极板930和膜电极940一层一层交替堆叠起来，形成燃料电池900 的核心部分——电堆。

其中，如图2所示，膜电极940是一种很薄的片状部件，它包括第一边框区942和中间反应区941，均为软质弹性材料。中间反应区941包括质子交换膜、催化剂层和气体扩散层。第一边框区942上设有六个第一腔体孔 943。

如图3和图4所示，双极板930包括相互贴合设置的阴极板和阳极板，阴极板和阳极板上均设置有第二边框区932、多个第二腔体孔933、以及流道931。阴极板的远离阳极板的一面上设置有用于通过空气的空通道936，阳极板的远离阴极板的一面上设置有用于通过氢气的氢通道935，双极板 930中间的流道931为用于通过冷却水的水通道934。通常情况下，水通道 934、氢通道935、空通道936相互分隔气密性良好，而在各个发通道生泄漏时，气密性降低。水通道934、氢通道935、空通道936中的气体向外部泄漏时则构成外漏；水通道934、氢通道935、空通道936之间向着彼此窜漏时则构成内漏，电堆需要在正式使用前进行电堆气密性测试。

电堆气密性测试通常包括4项外漏和8项内漏。4项外漏包括：氢外漏、空外漏、水外漏和三腔总外漏。8项内漏包括：氢窜空、氢窜水、空窜氢、空窜水、水窜氢、水窜空、水窜氢空和氢空窜水，本实用新型的燃料电池电堆气密性检测***1000则可用于测试上述外漏和内漏的情况。

根据本实用新型实施例的一种燃料电池电堆气密性检测***1000，如图 7所示，包括：气源100、流量检测模块200和流路切换模块300。

其中，如图7所示，气源100可向待测腔体400提供气体；流量检测模块200通过入气气路110连接气源100，从而在气源100供气时，流量检测模块200可测得流经的气流的质量流量，从而间接获得待测腔体400的泄漏量。

继续参照图7，流量检测模块200包括：依次串联的多个流量计210和通断阀组件220。

各个流量计210的量程范围不同，最靠近气源100的流量计210的入气端连接入气气路110；靠近气源100一端的流量计210的量程小于远离气源 100一端的流量计210的量程。也就是说，多个流量计210按照量程从小到大依次串联并与入气气路110连通。

通断阀组件220所在气路的一端连接入气气路110，通断阀组件220所在气路的另一端连接在两个量程范围不同的流量计210之间的气路上，也就是说，对于量程最小的靠近气源100的流量计210来说，则其入气端并不加设通断阀组件220，量程最小的流量计210是否进气并不受通断阀组件220 的影响。

进一步地，如图7所示，流路切换模块300可切换气源100、流量检测模块200和待测腔体400之间的气体的流动路径，以形成不同的气密性测试模式，在不同的气密性测试模式下通断阀组件220打开或关闭以使不同的流量计210优先通过气源100提供的气体或待测腔体400中的窜漏气体，从而适应不同泄漏量的准确测量。

由上述结构可知，本实用新型实施例的燃料电池电堆气密性检测*** 1000，多个流量计210串联后，由于较小量程的流量计210最靠近气源100，因此气密性检测开始时，量程最小的流量计210也可以进入气体；而通断阀组件220则主要控制量程更大的流量计210快速通过气体，而不会干扰量程最小的流量计210的气路通断，从而使量程最小的流量计210可以始终通入气体，并具有一定的气压，从而随时处于可使用状态。

当待测腔体400的泄漏量较小时，由于各个流量计210串联，各个流量计210均可通过气体，而量程较小的流量计210可更加精准地读出较小的泄漏量、读数精准。此时，由于其他的流量计210的量程范围大、虽然有读数，但对于较小的泄漏量的测量其精度不足，此时仅需通过量程最小的流量计 210则可进行精准读数。

当待测腔体400的泄漏量较大时，通断阀组件220则可使气源100中的气体优先快速进入到量程更大的流量计210，使量程更大的流量计210能够快速排出泄漏的干扰气体，节约各个流量计210的稳定时长，并能快速读出在其量程范围内的泄漏量，操作快速。

当泄漏量逐渐降低，需要从量程较大的流量计210切换使用量程最小的流量计210时，通断阀组件220则关闭，使气体优先经过量程最小的流量计 210，由于量程最小的流量计210中始终均通有一定量的气压的气体，因此，在从更大量程的流量计210切换至量程最小的流量计210时无需等待量程最小的流量计210充气，可实现快速稳定的切换。

因此，在不同的气密性测试模块切换下，各个流量计210可快速稳定切换、可实现读数快速、可靠、可准确读取窜漏量。

可以理解的是，如图5所示，对于现有技术中电堆气密检测***800，其采用三个并联的第一质量流量计821、第二质量流量计822、第三质量流量计823并与进气气路811连接，与此同时，第一质量流量计821前部设有第一控制阀831来实现自身通断；第二质量流量计822前部设有第二控制阀 832来实现自身通断；第三质量流量计823前部设有第三控制阀833来实现自身通断，从而可实现不同量程的质量流量计的选择，每个质量流量计的后端均设有单独的排气气路。此外，多条气密测试支路841分别连通了气密待测腔851、进气气路811以及三个并联的质量流量计。每条气密测试支路841 上均设有通断控制阀842，通过开启不同的通断控制阀842可形成不同的气密检测模式。而在第二控制阀832打开，第一控制阀831和第三控制阀833 均关闭的情况下，量程较大的第二质量流量计822可测量泄漏量；当下一步需要测量小的泄漏量，并需要切换至量程较小的第一质量流量计821时，则需要关闭第二控制阀832，随后打开第一控制阀831。由于三个质量流量计处于并联状态，而当第一控制阀831打开时，先前的第一质量流量计821 中并未充入气体，那么气体会慢慢经过第一质量流量计821，第一质量流量计821需要一定的时间才能稳定读数。

如图6所示，对于水窜氢空的检测模式，当气密待测腔851中的待测水腔充入一定压力的气体，待测水腔会挤压待测氢腔和待测空腔，使得氢空腔变形，产生多余的气体。氢空腔体对应使用量程最小的第一质量流量计821 来实现测量，而氢空腔体没有压力，那么第一质量流量计821在测试泄漏量时，将需要较长的稳定时间，常常需要2000秒甚至3000秒的稳定时长。

而本实用新型中的燃料电池电堆气密性检测***1000则可针对现有的电堆气密检测***800测试泄漏量所具有的问题，而实现快速、稳定地切换不同量程的流量计210，且稳定时长短、检测效率高、检测精度好。

可选地，可通过加设调压阀来实现气源100所输出的气体的压力的调节，以实现不同的气密性测试模式。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，流量计210包括依次串联的第一流量计211、第二流量计212和第三流量计213，第一流量计211的第一量程小于第二流量计212的第二量程，第二流量计212的第二量程小于第三流量计213的第三量程。也就是说，三个流量计210均具有不同的量程范围和不同的检测精度，并能适应精准检测不同大小的气体量，方便操作人员准确读数，从而判断泄漏量的多少、测试效率高。由于不同的气密性测试模式中气体的泄漏量不等，所需的流量计210的检测精度不同，所需的流量计210的量程也不同。对于量程小的第一流量计211其可准确读出各个气密性测试模式中漏量最少的气体，对于量程最大的第三流量计213则可准确读出各个气密性测试模式中泄漏量最多的气体。而对于第二流量计212的精度则介于第一流量计211和第三流量计213之间，不同的气密性测试模式选择不同的流量计210，从而确保每次读数均是稳定、准确无误的。

需要说明的是，本实用新型中所采用的流量计210为质量流量计，用于检测质量流量，这是行业中所通用的检测电堆气密性的流量计；而通断阀组件220则主要根据所测的气密性测试模式而进行切换。

例如在具体示例中，第一流量计211的量程范围在0.1～5SCCM(每分钟标准立方公分，Standard Cubic Centimeters per Minute)；第二流量计212的量程范围在10～50SCCM，第三流量计213的量程范围在50～1000SCCM。

可选地，如图7所示，通断阀组件220包括第一通断阀221，第一通断阀221所在气路的一端连接入气气路110，第一通断阀221所在气路的另一端连接在第二流量计212和第一流量计211之间的气路上。第一通断阀221 主要用于控制其后的气路上的流量计210的通断。由于第一通断阀221打开时，第一通断阀221所在的气路与第一流量计211所在的气路形成并联，而对于量程最小的第一流量计211，其所测量的气体的流量较小，通常通断截面小以使过流稳定、测得示数准确，则从入气气路110所过的气体将更多的从第一通断阀221所在的气路快速流经并通入第二流量计212；较少的气体从第一流量计211通过。此时，可确保第一流量计211始终有气体通过。此外，由于第三流量计213串联在第二流量计212的后端，当第二流量计212 通过气体后，将会继续从第三流量计213流过。

进一步地，第一流量计211的量程读数未达到第一量程的上限值时，关闭第一通断阀221，那么此时从入气气路110所过的气体均优先从第一流量计211通过，由于所经过的气体量位于第一流量计211的范围内，那么第一流量计211可将此泄漏量准确读出。

更进一步地，当第一流量计211的量程读数超出第一量程的上限值，那么第一流量计211已经无法准确读出泄漏量。此时，可观测第二流量计212 的读数，若位于第二量程内，则打开第一通断阀221，使气体优先通过第二流量计212，气体流经快速，第二流量计212可稳定读出中等泄漏量的气密性测试模式。

可选地，如图2所示，通断阀组件220还包括第二通断阀222，第二通断阀222所在气路的一端连接入气气路110，第二通断阀222所在气路的另一端连接在第二流量计212和第三流量计213之间的气路上。与第一通断阀221相似的道理，第二通断阀222使第一流量计211和第二流量计212所在的气路与第二通断阀222所在的气路形成并联，那么当第二通断阀222打开后，则大量的气体会优先从第二通断阀222所在的气路通过并进入到第三流量计213中，从而实现第三流量计213对泄漏量的快速测量。

有利地，第二流量计212的量程读数超出第二量程的上限值时，关闭第一通断阀221且打开第二通断阀222，也就是说，对于泄漏量很大的气密性测试模式，第二流量计212已经无法准确读出其刻度了，必须采用量程更大的第三流量计213才能实现；而第二通断阀222打开则可使第三流量计213 能够快速对较大的泄漏量准确测试。在未打开第二通断阀222前，由于第一流量计211、第二流量计212、第三流量计213已经是串联的，那么在检测过程中，气体依次从第一流量计211、第二流量计212、第三流量计213中通过，第三流量计213中在第二通断阀222关闭时也通过一定量的气体，第二通断阀222打开后则更容易切换并快速读数、操作方便。

可选地，第一通断阀221和第二通断阀222为电磁开关阀，电磁开关阀可通过设置控制逻辑，来实现其开闭。为此，本实用新型中可设计控制器，并使第一通断阀221和第二通断阀222与该控制器电连接，实现在各个气密性测试模式下自动选择相应的流量计210，从而充分利用三个流量计210。

在其他示例中，第一通断阀221和第二通断阀222也可仅采用手动开关阀，由工作人员根据现场的测试情况来手动开闭进行测量，这里不做具体限制。

在本实用新型的一些实施例中，待测腔体400发生窜漏的初始阶段，第一通断阀221打开，以使第二流量计212排出窜漏气体，也就是说，当发生窜漏并进行气密性测试时，最开始便可将第一通断阀221打开，从而使更多的干扰气体从第二流量计212和第三流量计213中向外排出，第二流量计 212和第三流量计213可测得的气体流量更大，单位时间内通过的气体量更多，为了使第二流量计212和第三流量计213的读数准确、稳定，通常第二流量计212和第三流量计213的通断截面相比于第一流量计211更大，因此可加速排除干扰气体，之后再根据实际泄漏量来控制第一通断阀221继续打开或关闭，以及第二通断阀222继续打开或关闭，来选择所需的量程合适的流量计210，从而能够对不同的气密性测试模式进行可靠、准确的测量。

可选地，如图7所示，多个流量计210依次串联后通过排气通道230与流路切换模块300连接，而无需如现有技术中每个质量流量计的后端均设有单独的排气气路。本实用新型中量程范围较大的流量计在不需要用于读数时，仅用于排气，省略多条排气通道230的布置。

可选地，气密性测试模式包括具有第一气密标准的第一测试模式、具有第二气密标准的第二测试模式和具有第三气密标准的第三测试模式，第一测试模式采用第一流量计211读数，第二测试模式采用第二流量计212读数，第三测试模式采用第三流量计213读数。也就是说，第一气密标准的精度更高，第一测试模式下的待测腔体400泄漏量最小，通常为每分钟几次标准立方公分；第二气密标准的精度次之，第二测试模式下的待测腔体400的泄漏量中等，通常为每分钟几十次标准立方公分；第三气密标准的精度较低，第三测试模式下的待测腔体400的泄漏量最大，通常为每分钟上百次标准立方公分。不同气密标准的气密性测试模式采用不同的流量计210进行读数，则可有效提升所测泄漏量的精度、提升检测速度、并方便检测人员进行操作。

本实用新型中的待测腔体400包括空腔410、氢腔420和水腔430，空腔410指燃料电池900的电堆中用于容纳空气的腔体；水腔430用于指燃料电池900的电堆中用于容纳水或冷却液的腔体；氢腔420指燃料电池900 的电堆中用于容纳氢气的腔体。

本实用新型中的气密性测试模式对应4项外漏和8项内漏，分别设计有氢外漏检测模式、空外漏检测模式、水外漏检测模式、三腔总外漏检测模式；氢窜空检测模式、氢窜水检测模式、空窜氢检测模式、空窜水检测模式、水窜氢检测模式、水窜空检测模式、水窜氢空检测模式和氢空窜水检测模式。

其中，氢外漏检测模式用于检测氢腔420在一定压力下单位时间内气体向外泄漏总量。空外漏检测模式用于检测空腔410在一定压力下单位时间内气体向外泄漏总量。水外漏检测模式用于检测水腔430在一定压差下单位时间内通入水腔430中的气体向外泄漏的总量。三腔总外漏检测模式用于检测氢腔420、空腔410、水腔430在一定压力下单位时间内气体向外泄漏的总量。

氢窜空检测模式用于检测氢腔420中的气体在一定压差单位时间内流入空腔410的总量。氢窜水检测模式用于检测氢腔420中的气体在一定压差单位下单位时间内气体向水腔430泄漏的总量。空窜氢检测模式用于检测空腔 410中的气体在一定压差下单位时间内流入氢腔420的总量。空窜水检测模式用于检测空腔410中的气体在一定压差单位下单位时间内气体向水腔430 泄漏的总量。水窜氢检测模式用于检测水腔430在一定压差下单位时间内通入的气体向着氢腔420中泄漏的总量。水窜空检测模式用于检测水腔430 在一定压差单位时间内通入的气体向着空腔410中泄漏的总量。水窜氢空检测模式用于检测水腔430在一定压差单位时间内通入的气体向着氢腔420 中泄漏的总量。氢空窜水检测模式用于检测氢腔420和空腔410在一定压差单位时间内向着水腔430泄漏的气体的总量。

在一些具体示例中，水外漏检测模式、水窜氢空检测模式和氢空窜水检测模式的泄漏量较小，例如通常为每分钟几次标准立方公分，符合第一气密标准的要求，这些气密性测试模式采用第一流量计211测量则可准确测出泄漏量。

在一些具体示例中，氢外漏检测模式、空外漏检测模式和三腔总外漏检测模式的泄漏量稍大，例如通常为每分钟几十次标准立方公分，符合第二气密标准的要求，这些气密性测试模式采用第二流量计212测量则可准确测出泄漏量。

在一些具体示例中，氢窜空检测模式和空窜氢检测模式的泄漏量更大，例如通常为每分钟上百次标准立方公分，符合第三气密标准的要求，这些气密性测试模式采用第三流量计213测量则可准确测出泄漏量。

其他未提到的气密性检测模式也可根据实际需要来选择不同的流量计 210进行测量。

在一些示例中，参见图8中所示出的水窜氢空检测模式，在测量前可先开第二流量计212加速排除水腔430中挤压氢腔420和空腔410所产生的干扰气体，再切换至第一流量计211，避免了直接用小量程的流量计210来测试水窜氢空检测模式下的泄漏量，从而解决量程较小的流量计210测试窜漏时稳定时长长的问题。图8中示出的曲线表明，第一流量计211能在测试时很快稳定。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，流路切换模块300包括多条测试支路310和开关阀320，每条测试支路310上均设有一个开关阀320，每个开关阀320均可实现其所在的测试支路310的通断控制，通过不同测试支路310上的开关阀320的通断组合，可实现不同的气密性测试模式。再通过不同的通断阀组件220则可对应不同气密性测试模式而选择不同的流量计210，从而实现不同气密性模式下的泄漏量的精准测试。

如图7所示，测试支路310包括三条第一测试支路311、三条第二测试支路312和一条第三测试支路313，三条第一测试支路311的一端分别连接至空腔410、氢腔420以及水腔430，三条第一测试支路311的另一端分别连接至入气气路110；三条第二测试支路312的一端分别连接至不同的第一测试支路311上，三条第二测试支路312的另一端均连接至第三测试支路 313，第三测试支路313的另一端连通至入气气路110靠近流量检测模块200 的一端，排气通道230连接第三测试支路313。从而在进行测试时，通过各个开关阀320的启闭控制，以及气源100的通气，则可形成一定的气压和气流量，以进行不同的气密性模式的测量。当第一测试支路311需要连通时则打开其上的开关阀320；第二测试支路312需要连通时则打开其上的开关阀 320；第三测试支路313需要连通时则打开位于其上的开关阀320。

有利的，排气通道230连接至第三测试支路313上开关阀320与第二测试支路312之间的气路上，从而在测试外漏时无需打开第三测试支路313 上的开关阀320；在测试内漏时，则打开第三测试支路313上的开关阀320。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，燃料电池电堆气密性检测***1000还包括气路控制阀120，气路控制阀120设在入气气路110上，气路控制阀120位于第一测试支路311与入气气路110连接端的下游，且气路控制阀120位于第三测试支路313与入气气路110连接端的上游；气路控制阀120打开时，可使气源100向着入气气路110输送，从而使气流能够从第一测试支路311直接通入待测腔体400，或是在测量某个待测腔体400的外漏时，先使入气气路110中的气体流向流量检测模块200再通过与外漏的待测腔体400相对应连通的第三测试支路313、第二测试支路312以及第一测试支路311，以实现该待测腔体400的外漏时的气密性检测；又或是，在测量内漏的过程中，可使从窜入待测腔体400中的窜漏气体依次经过与之连接的第一测试支路311、第二测试支路312、第三测试支路313、入气气路 110后流向流量检测模块200,从而实现内漏的窜漏量的测量。

可选地，如图7所示，燃料电池电堆气密性检测***1000还包括第一泄放阀240，第一泄放阀240设在排气通道230上，从而可将流经各个流量计210的气体泄放到空气中，当在检测内漏时，第一泄放阀240开启，从而使窜漏的气体可以顺利流经流量检测模块200，并使各个流量计210均具有读数。而在检测外漏时，第一泄放阀240则关闭，使从气源100通过的气体能够从流量检测模块200经由排气通道230、第三测试支路313、第二测试支路312、第一测试支路311进入到发生外漏的待测腔体400中，从而能测出待测腔体400所发生的外漏的气体量。

可选地，如图7所示，燃料电池电堆气密性检测***1000还包括第二泄放阀314，第二泄放阀314设在第三测试支路313上。当不需要进行气密性测试时，则可以打开第二泄放阀314将各个测试支路310上的气体泄放，使燃料电池电堆气密性检测***1000完成泄压，提升测试时的安全性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，包括：

气源(100)，所述气源(100)可向待测腔体(400)提供气体；

流量检测模块(200)，所述流量检测模块(200)通过入气气路(110)连接所述气源(100)；所述流量检测模块(200)包括：

依次串联的多个流量计(210)，各个所述流量计(210)的量程范围不同，最靠近所述气源(100)的所述流量计(210)的入气端连接所述入气气路(110)；靠近所述气源(100)一端的所述流量计(210)的量程小于远离所述气源(100)一端的所述流量计(210)的量程；

通断阀组件(220)，所述通断阀组件(220)所在气路的一端连接所述入气气路(110)，所述通断阀组件(220)所在气路的另一端连接在两个量程范围不同的所述流量计(210)之间的气路上；

流路切换模块(300)，所述流路切换模块(300)可切换所述气源(100)、所述流量检测模块(200)和所述待测腔体(400)之间的气体的流动路径，以形成不同的气密性测试模式，在不同的气密性测试模式下所述通断阀组件(220)打开或关闭以使不同的所述流量计(210)优先通过所述气源(100)提供的气体或所述待测腔体(400)中的窜漏气体。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述流量计(210)包括依次串联的第一流量计(211)、第二流量计(212)和第三流量计(213)，所述第一流量计(211)的第一量程小于所述第二流量计(212)的第二量程，所述第二量程小于所述第三流量计(213)的第三量程。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述通断阀组件(220)包括第一通断阀(221)，所述第一通断阀(221)所在气路的一端连接所述入气气路(110)，所述第一通断阀(221) 所在气路的另一端连接在所述第二流量计(212)和所述第一流量计(211)之间的气路上；

所述第一流量计(211)的量程读数未达到所述第一量程的上限值时，关闭所述第一通断阀(221)；

所述第一流量计(211)的量程读数超出所述第一量程的上限值，且所述第二流量计(212)的量程读数位于所述第二量程内时，打开所述第一通断阀(221)。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述通断阀组件(220)还包括第二通断阀(222)，所述第二通断阀(222)所在气路的一端连接所述入气气路(110)，所述第二通断阀(222)所在气路的另一端连接在所述第二流量计(212)和所述第三流量计(213)之间的气路上；

所述第二流量计(212)的量程读数超出所述第二量程的上限值时，关闭所述第一通断阀(221)且打开所述第二通断阀(222)。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述第一通断阀(221)和所述第二通断阀(222)为电磁开关阀。

6.根据权利要求3所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述待测腔体(400)发生窜漏的初始阶段，所述第一通断阀(221)打开，以使所述第二流量计(212)排出窜漏气体。

7.根据权利要求1所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，多个所述流量计(210)依次串联后通过排气通道(230)与所述流路切换模块(300)连接。

8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述流路切换模块(300)包括多条测试支路(310)和开关阀(320)，每条所述测试支路(310)上均设有一个开关阀(320)。

9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，所述待测腔体(400)包括空腔(410)、氢腔(420)和水腔(430)，所述测试支路(310)包括三条第一测试支路(311)、三条第二测试支路(312)和一条第三测试支路(313)，三条所述第一测试支路(311)的一端分别连接至所述空腔(410)、所述氢腔(420)以及所述水腔(430)，三条所述第一测试支路(311)的另一端分别连接至所述入气气路(110)；三条所述第二测试支路(312)的一端分别连接至不同的所述第一测试支路(311)上，三条所述第二测试支路(312)的另一端均连接至所述第三测试支路(313)，所述第三测试支路(313)的另一端连通至所述入气气路(110)靠近所述流量检测模块(200)的一端，所述排气通道(230)连接所述第三测试支路(313)。

10.根据权利要求9所述的燃料电池电堆气密性检测***(1000)，其特征在于，还包括气路控制阀(120)，所述气路控制阀(120)设在所述入气气路(110)上，所述气路控制阀(120)位于所述第一测试支路(311)与所述入气气路(110)连接端的下游，且所述气路控制阀(120)位于所述第三测试支路(313)与所述入气气路(110)连接端的上游；

和/或，还包括第一泄放阀(240)，所述第一泄放阀(240)设在所述排气通道(230)上；

和/或，还包括第二泄放阀(314)，所述第二泄放阀(314)设在所述第三测试支路(313)上。

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