[发明专利]用于检测除水器的水位的方法

说明书

本发明提供用于检测燃料电池中的除水器的水位的装置和方法，该装置和方法可以准确地输出通过燃料电池的反应而收集在除水器中水的水位。该装置包括安装在除水器上的水位传感器、安装在水位传感器上的温度传感器并包括控制单元，控制单元将水位传感器基于温度传感器的当前检测温度的输出值校正为水位传感器基于参考温度的输出值。用于检测除水器的水位的装置和方法可以通过将单独的温度传感器安装在水位传感器中检测水位传感器的环境温度的变化并且基于检测的温度通过水位传感器输出值校正算法而与环境温度的变化无关地准确地输出除水器中的水位。

技术领域

本公开涉及用于检测除水器(water trap，集水器)的水位的装置和方法。更具体地，涉及用于检测燃料电池中的除水器的水位的装置和方法，该装置和方法可以准确地输出通过燃料电池的反应而收集在除水器中的水的水位。

背景技术

燃料电池车辆的主要能源由称为燃料电池堆的发电装置产生并且该燃料电池堆是其中空气中氧和从外部提供的氢彼此化学反应以产生能量作为其原理的装置。

在氢作为燃料被提供至燃料电池堆的阳极并且空气作为氧化剂被提供至燃料电池堆的阴极时，提供的氢在阳极中通过催化剂层氧化反应被分离成氢离子和电子，并且在这种情况下，产生的氢离子通过燃料电池堆中的聚合物电解质薄膜被提供至阴极并且电子通过外部电路被提供至阴极，并且因此，在阴极中，电力通过以下原理产生，在该原理中提供的氧和电子相遇以通过催化剂层还原反应产生氧离子并且氢离子和氧离子结合以产生水。

在这种情况下，因为在燃料电池堆中产生的水中断了氧和氢的流动，所以需要将水从燃料电池堆移去。因此，根据燃料电池堆的设计结构，产生的水通过重力下滴而被收集在除水器中。

在除水器中收集的水达到预定水位或以上时，通过水位传感器检测收集的水达到预定水位或以上，执行排水阀的打开控制以将水排出至外部。

如上所述，仅通过准确地检测存储在除水器中的水的水位，就可以准确地确定除水器中的当前水位，并且此外可以准确地控制将水排出至外部的时间。

然而，安装在除水器上的水位传感器作为电容模拟水位传感器在室温条件下显示出正常范围内的水位输出，但是在水的温度和周围环境温度改变时显示出与实际水位不同的输出。

例如，水位传感器具有随着水的温度升高而输出比实际水位更高的水位的倾向。

在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，并且因此背景技术部分可能包含并不形成在本国家中为本领域的普通技术人员所已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题并且提供用于检测除水器的水位的装置和方法，该装置和方法可以通过将单独的温度传感器安装在水位传感器中检测水位传感器的环境温度的变化并且基于检测的温度通过水位传感器输出值校正算法而与环境温度的变化无关地准确地输出除水器中的水位。

在一个方面中，本发明提供一种用于检测除水器的水位的装置，包括：水位传感器，安装在除水器上；温度传感器，安装在水位传感器上；以及控制单元，将水位传感器基于温度传感器的当前检测温度的输出值校正为水位传感器基于参考温度的输出值。

在优选实施方式中，温度传感器可以安装在水位传感器的电极的外周上。

在另一个优选的实施方式中，控制单元可以存储用于将水位传感器对于通过温度传感器检测的每个当前温度的输出值校正为水位传感器基于参考温度的输出值的校正值。

在另一方面中，本发明提供一种用于检测除水器的水位的方法，包括：i)获取参考温度下的水位传感器的输出数据；ii)获取对于每个环境温度水位传感器的输出值数据；iii)基于参考温度下水位传感器的输出值计算对于每个环境温度水位传感器的输出值的校正值K；并且iv)基于计算的校正值校正对于每个环境温度水位传感器的输出值。