用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法技术

本发明专利技术提供了一种用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法。其中，用于燃料电池的气密性测试模型，包括：基于阀门特性构建的阀门模块，所述阀门模块包括开关阀模块、调压阀模块和减压阀模块，基于气源特性构建的气源模块，基于管路特性构建的管路模块，基于压力传感器特性构建的压力传感器模块，以及基于质量流量传感器特性构建的质量流量传感器模块。通过对台架中不同阀门的特性进行建模，使用模型对软件流程进行模拟验证，大大减少了人力、物力的支出，并且可以在较短的时间内验证软件流程的稳定性和可靠性，且使用模型进行模拟验证，不影响阀门的使用寿命。不影响阀门的使用寿命。不影响阀门的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其是涉及一种用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆中存在三个腔体，分别为氢气腔、空气腔和冷却液腔。三个腔体之间的窜漏量和三腔外漏量在电堆研发设计、生产装配和故障分析中起到不可替代的作用，为保证燃料电池电堆正常运行，在电堆研发设计阶段电堆窜漏、外漏应该有理论值，生产装配阶段应该保证电堆窜漏、外漏的一致性，故障分析中结合出厂的气密测试数据和故障发生后的测试数据进行分析。
[0003]气密性测试台通过各个阀门的开关、压力控制和流量监控来实现压降法和流量法的气密测试功能。对于不同的测试功能，气密测试台有不同的测试流程，在软件流程设计、验证和调试过程中，需要实物测试台中阀门不断的开关，这种方式对于调试气体成本、调试时间成本和人力成本耗费较多，并且多次的调试降低了测试台中阀门的使用寿命。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法，至少部分的解决现有技术中存在的成本高且降低阀门使用寿命的问题。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种用于燃料电池的气密性测试模型，包括：基于阀门特性构建的阀门模块，所述阀门模块包括开关阀模块、调压阀模块和减压阀模块，基于气源特性构建的气源模块，基于管路特性构建的管路模块，基于压力传感器特性构建的压力传感器模块，以及基于质量流量传感器特性构建的质量流量传感器模块；
[0006]所述气源模块与减压阀模块连接，减压阀模块与第一调压阀模块连接，所述减压阀模块与第一调压阀模块之间设置第一管道模块和第一压力传感器模块，第一调压阀模块与第二调压阀模块连接，所述第一调压阀模块和第二调压阀模块之间设置第二管道模块、第二压力传感器模块、质量流量传感器模块和第三管道模块，被测件模块包括三路输入和三路输出，三路输入分别与第二调压阀模块、第三调压阀模块和第四调压阀模块连接，第二调压阀模块、第三调压阀模块和第四调压阀模块的输入均与第三管道模块连接，三路输入上分别设置第三压力传感器模块、第四压力传感器模块和第五压力传感器模块，三路输出分别与第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块的输入端连接，所述第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块的输出均与第四管道模块的输入连接，第四管道模块的输出与尾排模块连接。
[0007]可选的，所述气源模块为恒压气源。
[0008]可选的，还包括容腔模块，所述容腔模块为基于容腔特性构建的。
[0009]可选的，所述开关阀模块，用于通过信号对阀门进行开关控制。
[0010]可选的，所述调压阀模块，用于通过PWM信号对阀门进行开关控制，实现调压作用。
[0011]可选的，所述减压阀模型，用于对前端气体进行减压，输出稳定的中压气。
[0012]可选的，模型与Labview或simulink的接口进行通信验证。
[0013]第二方面，本公开实施例还提供了一种用于燃料电池的气密性测试验证方法，用于第一方面任一所述的用于燃料电池的气密性测试模型，所述方法包括：
[0014]选择测试气体介质和相应的测试策略，设置测试目标压力Y1和测试时间T1；
[0015]按照测试策略打开第二调压阀模块、第三调压阀模块、第四调压阀模块、第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块；
[0016]当第二调压阀模块、第三调压阀模块、第四调压阀模块、第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块都打开后，开启测试开关；
[0017]获取第三压力传感器模块、第四压力传感器模块和第五压力传感器模块监测的压力，将监测点的初始压力调整为目标压力Y1，所述初始压力为Y2；
[0018]当监测点的初始压力调整到目标压力Y1时进行计时，计时时间为T2；
[0019]当计时时间T2等于测试时间T1时，读取监测点结束压力Y3，根据在T2时间段的初始压力Y2，结束压力Y3得到测试结束的压力降Y4；
[0020]基于时间T2内的压降Y4，根据测试过程中阀门开启状态判断测试流程是否合理。
[0021]可选的，所述气体介质，包括氢气、氦气或空气。
[0022]可选的，Y4＝Y3
‑
Y2。
[0023]本专利技术提供的用于燃料电池的气密性测试模型及验证方法。其中该用于燃料电池的气密性测试模型，通过对台架中不同阀门的特性进行建模，使用模型对软件流程进行模拟验证，大大减少了人力、物力的支出，并且可以在较短的时间内验证软件流程的稳定性和可靠性，且使用模型进行模拟验证，不影响阀门的使用寿命。
附图说明
[0024]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0025]图1为本公开实施例提供的用于燃料电池的气密性测试模型的建立流程图；
[0026]图2为本公开实施例提供的用于燃料电池的气密性测试模型中零部件参数说明；
[0027]图3为本公开实施例提供的用于燃料电池的气密性测试模型的原理示意图；
[0028]图4为本公开实施例提供的State chart模型示意图；
[0029]图5为本公开实施例提供的用于燃料电池的气密性测试验证方法的流程图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0031]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例
中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
[0032]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0033]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的气密性测试模型，其特征在于，包括：基于阀门特性构建的阀门模块，所述阀门模块包括开关阀模块、调压阀模块和减压阀模块，基于气源特性构建的气源模块，基于管路特性构建的管路模块，基于压力传感器特性构建的压力传感器模块，以及基于质量流量传感器特性构建的质量流量传感器模块；所述气源模块与减压阀模块连接，减压阀模块与第一调压阀模块连接，所述减压阀模块与第一调压阀模块之间设置第一管道模块和第一压力传感器模块，第一调压阀模块与第二调压阀模块连接，所述第一调压阀模块和第二调压阀模块之间设置第二管道模块、第二压力传感器模块、质量流量传感器模块和第三管道模块，被测件模块包括三路输入和三路输出，三路输入分别与第二调压阀模块、第三调压阀模块和第四调压阀模块连接，第二调压阀模块、第三调压阀模块和第四调压阀模块的输入均与第三管道模块连接，三路输入上分别设置第三压力传感器模块、第四压力传感器模块和第五压力传感器模块，三路输出分别与第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块的输入端连接，所述第五调压阀模块、第六调压阀模块和第七调压阀模块的输出均与第四管道模块的输入连接，第四管道模块的输出与尾排模块连接。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的气密性测试模型，其特征在于，所述气源模块为恒压气源。3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的气密性测试模型，其特征在于，还包括容腔模块，所述容腔模块为基于容腔特性构建的。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的气密性测试模型，其特征在于，所述开关阀模块，用于通过信号对阀门进行开关控制。5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的气密性测试模型，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铁生，王肖奎，张潇丹，方川，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：