[發明專利]用于檢測燃料電池車的熱管理系統中的冷卻液位的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210337059.0
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN103389139B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 韓秀東;南起榮
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明涉及一種用于檢測燃料電池車的熱管理系統中的冷卻液位的裝置和方法，其可以利用壓力傳感器的檢測值，準確和迅速地檢測冷卻液的不足。也就是說，本發明提供這樣一種用于檢測燃料電池車的熱管理系統中的冷卻液位的裝置和方法，其可以在壓力傳感器被安裝在連接于燃料電池組的入口的冷卻管路上并且貯液器被連接于散熱器的壓力蓋上的狀態下，根據冷卻液的流動，基于壓力傳感器檢測值的斜率值變化和振幅變化，通過實時地計算冷卻液的不足，準確且迅速地監測冷卻液的不足。

技術領域

本發明涉及一種用于檢測燃料電池車熱管理系統中的冷卻液位的裝置和方法。更具體地，本發明涉及這樣一種用于檢測燃料電池車熱管理系統中的冷卻液位的裝置和方法，其能夠利用壓力傳感器的檢測值準確、迅速地檢測冷卻液的不足。

背景技術

安裝在燃料電池車中的典型燃料電池系統包括燃料電池組，通過電化學反應產生電力；氫供應系統，被配置為將氫作為燃料供應給燃料電池組；氧(空氣)供應系統，被配置為將含氧的空氣作為燃料電池組中的電化學反應所需的氧化劑；熱管理系統(TMS)，被配置為將燃料電池組的反應熱排放到燃料電池系統的外面，控制燃料電池組的操作溫度，并執行水管理功能；以及系統控制器，被配置為用于控制燃料電池系統的整體操作。

圖4示出熱管理系統中的冷卻液循環回路，其中熱管理系統控制燃料電池組的操作溫度。如圖4所示，熱管理系統基本包括泵11，用于將冷卻液循環到燃料電池組10和散熱器12，散熱器12被配置為冷卻從燃料電池組10排出的冷卻液；還包括離子過濾器16，用于過濾從冷卻回路中提取的離子。

此外，在從散熱器12的出口延長至燃料電池組10的管路上，相互平行地布置有三通閥13和COD14，并且從貯液器15延伸的冷卻液補充管路連接于從燃料電池組10的出口延伸到泵11的管路。在此，根據燃料電池組的溫度，冷卻液循環回路被分為冷卻回路和加熱回路，并且包括從冷卻液中去除離子的過濾回路。

當三通閥13打開時，形成冷卻回路，使得從散熱器12排出的冷卻液流至燃料電池組10。也就是，設置冷卻回路，使得由散熱器12冷卻的低溫冷卻液能夠被供應至燃料電池組10。當三通閥13閉合時，形成加熱回路，切斷從散熱器12的出口排出的冷卻液，并且供應來自泵11的冷卻液。此外，過濾回路被配置為使得冷卻液從泵11的后管路流至離子過濾器16，然后已去除離子的冷卻液從離子過濾器16流至泵11的前管路。在該熱管理系統中，標準壓力蓋(pressure cap)17安裝在散熱器12的頂部，并且貯液器15具有敞開的頂部結構，并且設有安裝在其中的冷卻液位傳感器18。

當冷卻液在冷卻液循環回路的冷卻回路和加熱回路中產生損耗時，在泵的入口側產生負壓力，使得貯液器中的冷卻液通過冷卻液補充管路被迅速地供應到泵的前管路，從而補充損耗的冷卻液。然而，當貯液器中的冷卻液被迅速排出時，由于大量氣泡的產生，以及由于冷卻液的重復循環，如水的晃動等，用于檢測冷卻液位的冷卻液位傳感器可能會出現故障，因而存在一定問題。

此外，當冷卻液在冷卻回路和加熱回路中產生損耗時，安裝在貯液器里的冷卻液位傳感器，僅在車輛停止或者怠速運轉時引起冷卻液溫度降低而使貯液器的冷卻液位降低時，才能夠準確地檢測冷卻液位。因此，通常不可能在冷卻液損耗的同時，準確并且迅速地檢測冷卻液位。

此外，為了安裝用于檢測貯液器中的冷卻液位的冷卻液位傳感器，需要25x15x40mm的包裝空間，其中當包裝空間不足時，就難以安裝冷卻液位傳感器。在包裝空間的使用方面，即使水位傳感器安裝在冷卻回路或加熱回路上時，當混合有水和空氣的冷卻液被循環(例如，當損耗了大約1到2升的冷卻液以及混合了空氣等等)時，安裝在冷卻回路或加熱回路上的冷卻液位傳感器無法檢測冷卻液的損耗，而是仍將當前的液位識別為正常液位。

背景技術中公開的上述信息僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容