[发明专利]浓度侦测装置及其侦测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浓度侦测装置及其侦测方法，且特别是一种用于液态燃料电池的液态燃料浓度侦测方法及其侦测装置。

背景技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。燃料电池的种类相当多，而且分类的方式也各有所不同，若依电解质性质不同加以区分，有碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池等五种不同电解质的燃料电池。其中，质子交换膜燃料电池又包含所谓直接甲醇燃料电池，直接以甲醇为燃料，而不需先改质成氢气，是目前研发能量较高的技术之一，其应用目标包含大型发电厂、汽车用发电机、携带式电源等。

然而，如直接甲醇燃料电池这类的液态燃料电池，在迈向商品化的过程中皆需克服一个问题，即液态燃料浓度的控制。理论上，液态燃料浓度若愈低，所产生的电力就愈少；液态燃料浓度若愈高，所产生的电力就愈多。因此，势必需有一种浓度侦测装置来随时监控液态燃料的浓度，以确保其浓度始终维持在一预设的标准值，如此方可维持燃料电池的供电品质，而且电子产品也不会因燃料电池的电力供应不稳定而受到损伤。

发明内容

本发明的主要目的是提供燃料电池一种浓度侦测装置及其侦测方法，用以随时监控燃料电池所需液态燃料的浓度，当其浓度发生变化时，可实时作出反应。

为了达成本发明的目的，本发明提供一种浓度侦测装置，是用以侦测一容器内的液态燃料的浓度，该浓度侦测装置包括：一浮体，是载浮于该液态燃料的液面上，其中该浮体的上半部具有一第一参考圆的图形，且该浮体在该液态燃料的液面上恰形成一第一交界圆的图形；一影像撷取装置，具有一成像平面，其中该成像平面是设置于该浮体的上方；一遮光罩，其中该遮光罩是设置于该成像平面与该浮体之间，以及该遮光罩设有一孔洞，以使得该第一参考圆及该第一交界圆的图形通过该孔洞而分别投影至该成像平面上，以形成一第二参考圆及一第二交界圆；一计算装置，是可依据该第一、二参考圆及该第一、二交界圆的资料而计算出该液态燃料的浓度。再者，本发明亦进一步提供用于液态燃料电池的液态燃料浓度侦测方法。

为使熟悉该项技术人员了解本发明的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合附图，对本发明详加说明如后。

附图说明

图1A显示本发明浓度侦测装置的一较佳实施例的侧视图。

图1B显示图1A浓度侦测装置的俯视示意图。

图2A、图2B是本发明所提供一种用于液态燃料电池的液态燃料浓度侦测方法。

图3显示图1B中成像平面(140)所撷取到的影像。

符号说明

浓度侦测装置(1)           容器(10)

液态燃料(11)              浮体(12)

第一参考圆(120)           第二参考圆(120a)

第一交界圆(122)           第二交界圆(122a)

浮体的质心(124)           影像撷取装置(14)

成像平面(140)             遮光罩(16)

孔洞(160)                 计算装置(18)

发光装置(19)              浓度侦测方法(2)

步骤(200)、(202)、(204)、(206)、(208)、(210)

步骤(212)、(214)、(216)

具体实施方式

图1A显示本发明浓度侦测装置的一较佳实施例的侧视图。图1B显示图1A浓度侦测装置的俯视示意图。本发明浓度侦测装置(1)，是用以侦测容器(10)内的液态燃料(11)的浓度，尤其可适用于液态燃料电池的燃料浓度侦测作业，因此容器(10)所指便为一燃料供给槽，是用以供给如直接甲醇燃料电池此类液态燃料电池所需的燃料，且容器(10)内的液态燃料(11)通常是为甲醇水溶液。

参考图1A所显示，浓度侦测装置(1)是包括：浮体(12)，是载浮于液态燃料(11)的液面上。如第一A、B图所示，浮体(12)是一球体，而且浮体(12)的上半部具有一第一参考圆(120)的图形，且浮体(12)在液态燃料(11)的液面上恰形成一第一交界圆(122)的图形。

影像撷取装置(14)，具有一成像平面(140)，其中成像平面(140)是设置于浮体(12)的上方。而影像撷取装置(14)通常是以一CCD或CMOS感测组件作为具体实施组件。