CN112098000A - 一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，具体包括以下步骤：S1、先确定该燃料电池堆是否具备氢气泄漏的检测条件，然后将若干个氢气体泄漏传感器放置在燃料电池堆上可能出现泄漏的区域，并对设置好的氢气体泄漏传感器进行标记处理，同时在该泄漏区域设定报警装置；本发明涉及氢燃料电池技术领域。该可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，可实现对氢燃料电池电堆在使用前进行氢气气体的泄漏检测工作，且安装多个氢气体传感器可精确判断是否出现泄漏以及查询到泄漏点，同时可远程将采集数据发送至监测中心从而第一时间通知人员将这批电池回厂返修，也为氢燃料电池堆的正常使用奠定了基础。

Description

一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

电池堆并非实际电池堆放在一起，而是燃料电池术语，是指将多个燃料电池组成的电池堆，目的是为了获得实际应用的电压，电池堆其关键是组成电池堆的材料及制造技术，材料须有足够的化学稳定性和热稳定性，电化学性能须满足要求，各个技术条件也必须一致，以取得好的效益，应尽量减少体积和重量，对于燃料电池来说，由一组电极和电解质板构成的单体电池工作时的输出电压较低，电流密度约较小，获得高的电压和功率，通常将多个单电池串联，构成电池堆，相邻单电池间用双极板隔开，双极板起上下单电池串联和提供气体流路的作用，电池堆安装在圆形或矩形的压力装置中。

氢燃料电池因其具有无污染、高效率以及无噪声等优点，近年来被应用于各种领域，氢燃料电池是以氢气作为燃料，氢气具有易燃易爆的特性，燃料电池在使用的过程中氢气发生泄漏则具有极大的安全隐患，因此电池在生产制造的过程中，如何精确判断电池是否出现气体泄漏以及检测出泄漏点则成为安全使用燃料电池的考虑之一，同时现有的判断检测机构在检测出泄漏点后未能及时远程通知监测人员，使得后续维修人员不能第一时间进行抢修，拖延了回厂返修的工作进度，造成了一定的安全隐患，因此针对以上问题，本发明提供了一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，解决了现有的判断检测机构在检测出泄漏点后未能及时远程通知监测人员，使得后续维修人员不能第一时间进行抢修，拖延了回厂返修的工作进度，造成一定安全隐患的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，具体包括以下步骤：

S1、先确定该燃料电池堆是否具备氢气泄漏的检测条件，然后将若干个氢气体泄漏传感器放置在燃料电池堆上可能出现泄漏的区域，并对设置好的氢气体泄漏传感器进行标记处理，同时在该泄漏区域设定报警装置；

S2、通过S1中的氢气体泄漏传感器对容易产生气体泄漏的区域进行监测，当氢气体泄漏传感器一旦检测到泄漏信号时，则在传感器内部进行中位值平均滤波处理，再将中位值平均滤波处理后的检测信号进行处理，处理得到气体浓度数据，然后根据气体浓度数据判断相应的泄漏点位置，同时通过中央处理系统控制报警装置启动，通过报警装置通知周围人员及时将氢燃料电池堆的电源切断以保证周围安全；

S3、检测人员将S2中得到的气体浓度数据以及泄漏点数据通过数据采集器进行数据整合，并采用数据采集器内部的无线通信模块将这两个数据传输至监测中心，使得监测人员第一时间被发现，同时及时通知相关抢修人员将该出现泄漏的氢燃料电池堆进行回厂返修；

优选的，所述步骤S3中的数据采集器采用的型号为HK9920。

优选的，所述步骤S1中的报警装置为蜂鸣器或声光报警器其中的一种或两种组合。

优选的，所述步骤S2中的氢气体泄漏传感器采用的型号为MD61。

优选的，所述步骤S3中的无线通信模块支持GPRS和短消息双通道传输数据，支持多中心数据通信。

优选的，所述步骤S3中的数据采集器与氢气体泄漏传感器电连接，所述步骤S1中的氢气体泄露传感器与电源电连接，所述步骤S2中的中央处理系统与报警装置电连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法。具备以下有益效果：该可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，通过S1、先确定该燃料电池堆是否具备氢气泄漏的检测条件，然后将若干个氢气体泄漏传感器放置在燃料电池堆上可能出现泄漏的区域，并对设置好的氢气体泄漏传感器进行标记处理，同时在该泄漏区域设定报警装置；S2、通过S1中的氢气体泄漏传感器对容易产生气体泄漏的区域进行监测，当氢气体泄漏传感器一旦检测到泄漏信号时，则在传感器内部进行中位值平均滤波处理，再将中位值平均滤波处理后的检测信号进行处理，处理得到气体浓度数据，然后根据气体浓度数据判断相应的泄漏点位置，同时通过中央处理系统控制报警装置启动，通过报警装置通知周围人员及时将氢燃料电池堆的电源切断以保证周围安全；S3、检测人员将S2中得到的气体浓度数据以及泄漏点数据通过数据采集器进行数据整合，并采用数据采集器内部的无线通信模块将这两个数据传输至监测中心，使得监测人员第一时间被发现，同时及时通知相关抢修人员将该出现泄漏的氢燃料电池堆进行回厂返修，可实现对氢燃料电池电堆在使用前进行氢气气体的泄漏检测工作，且安装多个氢气体传感器可精确判断是否出现泄漏以及查询到泄漏点，同时可远程将采集数据发送至监测中心从而第一时间通知人员将这批电池回厂返修，降低了一定的安全隐患，也为后续氢燃料电池堆的正常使用奠定了基础。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种技术方案：一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，可实现对氢燃料电池电堆在使用前进行氢气气体的泄漏检测工作，且安装多个氢气体传感器可精确判断是否出现泄漏以及查询到泄漏点，同时可远程将采集数据发送至监测中心从而第一时间通知人员将这批电池回厂返修，降低了一定的安全隐患，也为后续氢燃料电池堆的正常使用奠定了基础，具体包括以下步骤：

S1、先确定该燃料电池堆是否具备氢气泄漏的检测条件，然后将若干个氢气体泄漏传感器放置在燃料电池堆上可能出现泄漏的区域，并对设置好的氢气体泄漏传感器进行标记处理，同时在该泄漏区域设定报警装置，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器，探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分，气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置，气体传感器一般被归为化学传感器的一类；

S2、通过S1中的氢气体泄漏传感器对容易产生气体泄漏的区域进行监测，当氢气体泄漏传感器一旦检测到泄漏信号时，则在传感器内部进行中位值平均滤波处理，再将中位值平均滤波处理后的检测信号进行处理，中值平均滤波就是在采集的N个数据中去掉一个最大值和一个最小值，然后对剩下的数据求平均值，所以这个算法不需要对数据排序，关键是计算最大值，最小值，求和，然后计算平均值，处理得到气体浓度数据，然后根据气体浓度数据判断相应的泄漏点位置，同时通过中央处理系统控制报警装置启动，通过报警装置通知周围人员及时将氢燃料电池堆的电源切断以保证周围安全，中央处理系统作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，CPU自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展，中央处理系统的型号为ARM9；

S3、检测人员将S2中得到的气体浓度数据以及泄漏点数据通过数据采集器进行数据整合，并采用数据采集器内部的无线通信模块将这两个数据传输至监测中心，使得监测人员第一时间被发现，同时及时通知相关抢修人员将该出现泄漏的氢燃料电池堆进行回厂返修。

本发明中，步骤S3中的数据采集器采用的型号为HK9920。

本发明中，步骤S1中的报警装置为蜂鸣器或声光报警器其中的一种或两种组合，声光报警器又叫声光警号，是为了满足客户对报警响度和安装位置的特殊要求而设置，同时发出声、光二种警报信号，专用领域：钢铁冶金、电信铁塔、起重机械、工程机械、港口码头、交通运输、风力发电、远洋船舶等行业，是工业报警系统中的一个配件产品，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件，蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等)表示。

本发明中，步骤S2中的氢气体泄漏传感器采用的型号为MD61。

本发明中，步骤S3中的无线通信模块支持GPRS和短消息双通道传输数据，支持多中心数据通信，无线通信模块广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频和数字图像传输等领域中。

本发明中，步骤S3中的数据采集器与氢气体泄漏传感器电连接，步骤S1中的氢气体泄露传感器与电源电连接，步骤S2中的中央处理系统与报警装置电连接，数据采集器是条码扫描装置，RFID技术与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备，具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能，为现场数据的真实性、有效性、实时性和可用性提供了保证。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、先确定该燃料电池堆是否具备氢气泄漏的检测条件，然后将若干个氢气体泄漏传感器放置在燃料电池堆上可能出现泄漏的区域，并对设置好的氢气体泄漏传感器进行标记处理，同时在该泄漏区域设定报警装置；

S2、通过S1中的氢气体泄漏传感器对容易产生气体泄漏的区域进行监测，当氢气体泄漏传感器一旦检测到泄漏信号时，则在传感器内部进行中位值平均滤波处理，再将中位值平均滤波处理后的检测信号进行处理，处理得到气体浓度数据，然后根据气体浓度数据判断相应的泄漏点位置，同时通过中央处理系统控制报警装置启动，通过报警装置通知周围人员及时将氢燃料电池堆的电源切断以保证周围安全；

S3、检测人员将S2中得到的气体浓度数据以及泄漏点数据通过数据采集器进行数据整合，并采用数据采集器内部的无线通信模块将这两个数据传输至监测中心，使得监测人员第一时间被发现，同时及时通知相关抢修人员将该出现泄漏的氢燃料电池堆进行回厂返修。

2.根据权利要求1所述的一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：所述步骤S3中的数据采集器采用的型号为HK9920。

3.根据权利要求1所述的一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：所述步骤S1中的报警装置为蜂鸣器或声光报警器其中的一种或两种组合。

4.根据权利要求1所述的一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：所述步骤S2中的氢气体泄漏传感器采用的型号为MD61。

5.根据权利要求1所述的一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：所述步骤S3中的无线通信模块支持GPRS和短消息双通道传输数据，支持多中心数据通信。

6.根据权利要求1所述的一种可精确判断气体泄漏的氢燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：所述步骤S3中的数据采集器与氢气体泄漏传感器电连接，所述步骤S1中的氢气体泄露传感器与电源电连接，所述步骤S2中的中央处理系统与报警装置电连接。