本申請涉及燃料電池車輛，尤其涉及用于燃料電池車輛的冷卻液冰點在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著燃料電池汽車的發(fā)展，對電池性能的要求也越來越高，在燃料電池系統(tǒng)中，需要添加冷卻液，冷卻液對燃料電池的冰點、絕緣性能、散熱性能都有著顯著影響。冷卻液通常由乙二醇和去離子水組成，其冰點在-60℃至0℃之間，視比例而定。但是，在燃料電池汽車的使用過程中，人們往往會習(xí)慣性遵循以往內(nèi)燃機汽車的經(jīng)驗來使用冷卻液，而不太關(guān)注整車冷卻液中各成份的比例變化，即，只會考慮到在發(fā)動機過熱報警時簡單地添加冷卻液，如同內(nèi)燃機車中那樣，而不會考慮調(diào)整冷卻液的組分來調(diào)節(jié)和控制冷卻液冰點。

2、燃料電池汽車的實際道路試驗發(fā)現(xiàn)，長時間運行后，冷卻液中的去離子水含量會減少，成份比例會發(fā)生變化，從而冰點也會升高。在一些嚴寒地區(qū)，這可能會導(dǎo)致冷卻液結(jié)冰，造成燃料電池內(nèi)部損壞等嚴重后果。但目前市場上還沒有合適的汽車冰點在線測量系統(tǒng)，無法實時在線監(jiān)測冷卻液的冰點。

3、現(xiàn)有的實驗室用冰點儀主要由制冷壓縮機、保溫冷罐、電磁攪拌器、溫度傳感器、溫控系統(tǒng)等組成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及部件多、體積大、價格昂貴，使用場景受限。且制冷時間長，壓縮機的連續(xù)運行功耗高。而手持式冰點儀的所有操作都要手動進行,無法在線監(jiān)測，且測量環(huán)境溫度變化時折射率也會有所變化，該手持測量儀無溫度修正，使得誤差增加。

4、因此，需要提供一種能夠隨時在線監(jiān)測車輛冷卻液冰點的設(shè)備，確保冷卻液一直處于正常工作狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請旨在提供一種用于燃料電池車輛的冷卻液冰點在線監(jiān)測系統(tǒng)，以便能夠隨時測量和監(jiān)控冷卻液的冰點，確保冷卻液的正常工作。

2、根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于車輛的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，包括待與車輛的冷卻液管線流體密封地相連的冰點測量組件，所述冰點測量組件包括：流體密封地嵌設(shè)在基座中的折光棱鏡，所述折光棱鏡的一個表面面對冷卻液被設(shè)置在所述冷卻液管線內(nèi)；設(shè)置于所述折光棱鏡的所述表面上方并與所述表面間隔開一段距離的均光板，所述均光板和所述表面之間的間隙限定出與冷卻液管線液體連通的冷卻液取樣流道，所述冷卻液取樣流道具有用于對冷卻液進行取樣的冷卻液入口和冷卻液出口；設(shè)置于所述冷卻液取樣流道上方的均光板；以及安裝于所述均光板上方且具有光源的光源組件，從所述光源發(fā)出的光照射到所述冷卻液取樣流道中的冷卻液，穿透所述冷卻液進入所述折光棱鏡并被折射；被設(shè)置為將從所述折光棱鏡折射出的光的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換裝置；以及基于從所述光電轉(zhuǎn)換裝置接收的電信號確定有關(guān)冷卻液冰點的信號，并將所述有關(guān)冷卻液冰點的信號輸送到車輛的電子控制單元的信號處理裝置。

3、可選地，所述均光板具有凹槽，所述均光板以所述凹槽面對所述表面的狀態(tài)被安裝至所述基座，所述凹槽限定出所述冷卻液取樣流道。

4、可選地，所述均光板被固定在一邊框上或嵌設(shè)在所述邊框中，并通過所述邊框在所述折光棱鏡的所述表面處被安裝至所述基座。

5、可選地，所述光源組件包括光源支架和固定在所述光源支架上的光源，所述光源支架相對于所述均光板流體密封地安裝。

6、可選地，所述光電轉(zhuǎn)換裝置包括帶有獲取光透過冷卻液的不同成份所折射的光圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號的cmos處理模塊的攝像機。

7、可選地，所述折光棱鏡為具有三角形橫截面的三棱柱形。

8、可選地，所述均光板由透光材料制成。

9、可選地，所述冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于測量冷卻液管線中的冷卻液溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器鄰近所述冰點測量組件安裝。

10、可選地，所述車輛的電子控制單元與所述冰點測量組件操作性連接并控制冰點測量組件的操作，且基于溫度傳感器測量的溫度值對冰點測量組件確定的冷卻液冰點值進行修正。

11、可選地，所述冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)還包括在冷卻液冰點出現(xiàn)異常時通知用戶進行冷卻液成分添加的報警裝置。

12、可選地，所述光源為微型led光源。

13、根據(jù)本申請，通過提供主要由微型led光源、冷卻液取樣流道、折光棱鏡、光電轉(zhuǎn)換裝置、信號處理裝置、溫度測量裝置等組成的在線冰點監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)鋮s液管線中的冷卻液的冰點進行在線測量和監(jiān)控，并隨時采取相應(yīng)措施，避免冷卻液的非正常結(jié)冰，確保車輛的安全運行。

技術(shù)特征：

1.一種用于車輛的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)包括待與車輛的冷卻液管線(1)流體密封地相連的冰點測量組件(2)，所述冰點測量組件(2)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述均光板(24)具有凹槽，所述均光板(24)以所述凹槽面對所述表面(22)的狀態(tài)被安裝至所述基座(20)，所述凹槽限定出所述冷卻液取樣流道(23)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述均光板(24)被固定在一邊框上或嵌設(shè)在所述邊框中，并通過所述邊框在所述折光棱鏡(21)的所述表面(22)處被安裝至所述基座(20)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光源組件包括光源支架(26)和固定在所述光源支架(26)上的光源(25)，所述光源支架(26)相對于所述均光板(24)流體密封地安裝。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換裝置(3)包括帶有獲取光透過冷卻液的不同成份所折射的光圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號的cmos處理模塊的攝像機。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述折光棱鏡(21)為具有三角形橫截面的三棱柱形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述均光板(24)由透光材料制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于測量冷卻液管線(1)中的冷卻液溫度的溫度傳感器(7)，所述溫度傳感器(7)鄰近所述冰點測量組件(2)安裝。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛的電子控制單元(6)與所述冰點測量組件(2)操作性連接并控制冰點測量組件(2)的操作，且基于溫度傳感器(7)測量的溫度值對冰點測量組件(2)確定的冷卻液冰點值進行修正。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)還包括在冷卻液冰點出現(xiàn)異常時通知用戶進行冷卻液成分添加的報警裝置。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光源(25)為微型led光源。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及用于車輛的冷卻液冰點監(jiān)測系統(tǒng)，包括待與冷卻液管線流體密封地相連的冰點測量組件，冰點測量組件包括：嵌設(shè)在基座中的折光棱鏡，其一個表面被設(shè)置在冷卻液管線內(nèi)；設(shè)置于折光棱鏡的表面上方并與表面間隔開一段距離以限定出冷卻液取樣流道的均光板；以及安裝于均光板上方的光源組件，從光源發(fā)出的光照射到冷卻液，并穿透冷卻液進入折光棱鏡且被折射；被設(shè)置為將從折光棱鏡折射出的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換裝置；以及信號處理裝置，其基于來自光電轉(zhuǎn)換裝置的電信號產(chǎn)生有關(guān)冷卻液冰點的信號，并將信號輸送到車輛的電子控制單元。根據(jù)本申請，能夠基于光學(xué)原理有效地進行燃料電池車輛的冷卻液冰點在線監(jiān)測。

技術(shù)研發(fā)人員：耿小雨,顏廷軍
受保護的技術(shù)使用者：羅伯特·博世有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240408
技術(shù)公布日：2025/1/2