CN114046938B - 一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 - Google Patents
一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114046938B CN114046938B CN202111369245.8A CN202111369245A CN114046938B CN 114046938 B CN114046938 B CN 114046938B CN 202111369245 A CN202111369245 A CN 202111369245A CN 114046938 B CN114046938 B CN 114046938B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel cell
- hydrogen
- cell system
- leakage
- concentration sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 254
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 252
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 252
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 207
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 20
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 25
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本申请提供了一种燃料电池系统氢气泄露检测方法,包括:获取燃料电池系统在停机补氢阶段氢气路压力的下降速率,当下降速率超过预设阈值时,确定氢气路泄露,然后判断氢浓度传感器示数是否异常。当示数异常时,根据氢浓度传感器示数确定燃料电池系统的外漏位置,当正常时,通过开路电压确定燃料电池系统的串漏位置,从而实现对于燃料电池系统氢气泄露的实时、准确的检测。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池领域,尤其涉及一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置。
背景技术
在燃料电池的长期使用过程中,可能存在氢气泄露的风险。氢气泄露可能对于燃料电池的性能、寿命造成影响,并且可能产生爆炸,对于系统以及人员造成安全隐患。
通常情况下,对于燃料电池系统中氢气泄露的检测均是在燃料电池的生产与测试过程中,而对于燃料电池在长期使用中所产生的氢气泄露无法实时进行检测。对于正在使用的燃料电池只能采取固定周期进行测试,而无法动态判断是否产生了氢气泄露,这种判断方法具有一定的滞后性。
发明内容
本申请提供了一种燃料电池系统氢气泄露检测方法,能够实现对于燃料电池系统氢气泄露的实时检测。本申请还提供了上述方法对应的装置。
第一方面,本申请提供了一种燃料电池系统氢气泄露检测方法,所述方法包括:
获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率;
当所述下降速率超过预设阈值时,确定所述燃料电池系统氢气泄露;
判断所述氢浓度传感器示数是否异常;
当所述氢浓度传感器示数异常时,根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置;
或,当所述氢浓度传感器示数正常时,根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,所述根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置,包括:
当所述燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数异常时,确定所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露;
或,当所述燃料电池的所述电堆封装内的氢浓度传感器示数异常时,确定所述电堆封装内的氢气路泄露。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露包括:氢气路系统管路连接处泄露、氢气子系统循环路中包含的零部件连接处泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,所述电堆封装内的氢气路泄露包括:所述电堆内氢腔密封边框泄露、所述点对垒氢气路密封接头泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,所述根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置,包括:
根据所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率,确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,所述方法还包括:
通过空压机向所述燃料电池系统的阴极腔通入空气,通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入氢气,获取所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统的串漏包括:所述燃料电池系统的氢腔和空腔中膜电极的串漏、所述燃料电池系统的氢腔和水腔中极板的串漏中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,所述获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率,包括:
通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入预设压力的氢气,获取所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述方法还包括:
当所述下降速率未超过预设阈值时,所述燃料电池系统正常下电停机。
第二方面,本申请提供了一种燃料电池系统氢气泄露检测装置,该装置包括:
氢压获取模块,用于获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率;
异常确定模块,用于当所述下降速率超过预设阈值时,确定所述燃料电池系统氢气泄露;
氢浓度判断模块,用于判断所述氢浓度传感器示数是否异常;
外漏判断模块,用于当所述氢浓度传感器示数异常时,根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置;
串漏判断模块,用于当所述氢浓度传感器示数正常时,根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,外漏判断模块可以用于:
当所述燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数异常时,确定所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露;
或,当所述燃料电池的所述电堆封装内的氢浓度传感器示数异常时,确定所述电堆封装内的氢气路泄露。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露包括:氢气路系统管路连接处泄露、氢气子系统循环路中包含的零部件连接处泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,所述电堆封装内的氢气路泄露包括:所述电堆内氢腔密封边框泄露、所述点对垒氢气路密封接头泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,串漏判断模块可以用于:
根据所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率,确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,所述装置还包括:
补氢模块,用于通过空压机向所述燃料电池系统的阴极腔通入空气,通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入氢气,获取所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统的串漏包括:所述燃料电池系统的氢腔和空腔中膜电极的串漏、所述燃料电池系统的氢腔和水腔中极板的串漏中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,氢压获取模块可以用于:
通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入预设压力的氢气,获取所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述装置还包括:
下电模块,用于当所述下降速率未超过预设阈值时,所述燃料电池系统正常下电停机。
第三方面,本申请提供一种设备,所述设备包括处理器和存储器。所述处理器、所述存储器进行相互的通信。所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使得设备执行如第一方面或第一方面的任一种实现方式中的燃料电池系统氢气泄露检测方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,所述指令指示设备执行上述第一方面或第一方面的任一种实现方式所述的燃料电池系统氢气泄露检测方法。
第五方面,本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在设备上运行时,使得设备执行上述第一方面或第一方面的任一种实现方式所述的燃料电池系统氢气泄露检测方法。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上,还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例提供了一种燃料电池系统氢气泄露检测方法,通过获取燃料电池系统在停机补氢阶段氢气路压力的下降速率,当下降速率超过预设阈值时,确定氢气路泄露,然后判断氢浓度传感器示数是否异常。当示数异常时,根据氢浓度传感器示数确定燃料电池系统的外漏位置,当正常时,通过开路电压确定燃料电池系统的串漏位置,从而实现对于燃料电池系统氢气泄露的实时、准确的检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种数据处理方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种数据处理方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种数据处理装置装置的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请中的附图,对本申请提供的实施例中的方案进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。
为了便于理解本申请的技术方案,下面对本申请涉及的一些技术术语进行介绍。
燃料电池系统在长期使用过程中,氢气路中的多个漏点均存在氢气泄露的风险。例如氢腔和空腔中间膜电极的串漏;氢腔和水腔中间极板的串漏;燃料电池系统电堆内密封氢腔的边框会存在泄露风险;氢气路系统管路连接卡套、通过喉箍或卡簧禁锢,紧固件存在泄露风险;氢气子系统循环路中包含的其他零部件如循环泵、分水器、供氢模块等通过管路对接或者直接连接,存在往外泄露风险;排氢阀通过阀芯间隔开关往系统外排氢排水,阀芯较小,开关过程中容易被氢气路内部掉落的微小颗粒堵上,导致关不死,氢气通过阀芯汪后端管路长排导致氢气泄露等情况。氢气泄露可能对燃料电池系统的性能、寿命造成影响,严重情况下可能威胁燃料电池系统、工作人员的安全。
燃料电池系统氢气泄露检测通常在生产或测试过程中进行。对于正在使用中的燃料电池系统,需要定期进行测试,但是这种测试方法存在一定的滞后性,无法对于使用过程的燃料电池系统氢气是否泄漏进行实时检测。
有鉴于此,本申请提供一种实时的燃料电池系统氢气泄露检测方法,该方法应用于处理设备,处理设备是指具有数据处理能力的设备,处理设备是指具有数据处理能力的设备,可以为终端也可以为服务器。具体地,处理设备获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,燃料电池系统氢气路压力的下降速率,当下降速率超过预设阈值时,确定该系统氢气泄露,然后根据氢浓度传感器示数确定氢气泄露位置,当氢浓度传感器示数异常时,进一步确定燃料电池系统的外漏位置,当氢浓度传感器示数正常时,进一步通过开路电压确定燃料电池系统的串漏位置。其中,补氢阶段为燃料电池系统正常停机的必经阶段,如此,处理设备可以在每次系统停机过程中对于氢气是否泄漏进行判断,能够实现对于燃料电池系统氢气是否泄漏的实时判断。
接下来,将结合附图对本申请实施例提供的燃料电池系统氢气泄露检测方法进行介绍。
参见图1所示的燃料电池系统氢气泄露检测方法的流程图,该方法包括如下步骤:
S102:处理设备获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,燃料电池系统氢气路压力的下降速率。
燃料电池系统,可以包括燃料电池电堆、电堆封装内氢浓度传感器、供空模块、空出调压装置、空气路压力传感器、供氢模块、氢气循环装置、氢气尾排阀、氢气路压力传感器、空气尾排管、系统外部氢浓度传感器等多个模块,如图2所示。
补氢阶段是燃料电池系统停机的一个阶段。通常情况下,当燃料电池系统接收到停机指令后,燃料电池经历停机吹扫、小电流放电、系统补氢、系统正常下电四个阶段后停止工作。小电流放电具体操作为:在小电流放电阶段,阴极侧空压机停机转动,同时关闭阴极侧与外界的阀门。通过负载小电流加载消耗阴极氧气和降低燃料电池总电压。如图3为补氢阶段氢压下降速率与氢压下降标准值对比示意图。
由于补氢阶段为燃料电池系统正常停机的一个阶段,因此本方案可以在燃料电池系统的日常使用中对于燃料电池系统氢气泄露进行实时检测。例如,对于燃料电池系统每一次的停机中的补氢阶段,均可以采取本方案中的氢气泄露检测方法。
具体地,处理设备在燃料电池系统停机吹扫后,在小电流放电后阴极氧气基本消耗殆尽,阴极侧基本为氮气环境。此时,通过供氢模块向系统阳极侧通入一定压力的氢气,处理设备检测氢气路压力的下降速率。
当下降速率未超过预设阈值时,进入S104;当下降速率超过预设阈值时,进入S106。
当下降速率未超过预设阈值时,说明该燃料电池系统没有氢气泄露,因此该燃料电池系统可以正常下电停机。当下降速率超过预设阈值时,处理设备确定燃料电池系统氢气泄露。
S104:处理设备控制燃料电池系统正常下电停机。
S106:处理设备确定燃料电池系统氢气泄露。
当补氢阶段燃料电池系统氢气路压力的下降速率超过预设阈值时,处理设备确定燃料电池系统氢气泄露,进一步执行S108,以确定氢气泄露的具体位置。
在一些可能的实现方式中,处理设备确定燃料电池系统氢气泄露后,发送故障信号,以避免氢气泄露造成损失。
S108:处理设备判断氢浓度传感器示数是否异常。
氢浓度传感器部署于燃料电池系统的外部与电堆封装内,氢浓度传感器的示数用于判断燃料电池系统是外漏还是串漏。当氢浓度传感器示数异常时,表明燃料电池系统发生外漏,进一步可以根据异常氢浓度传感器的位置判断是电堆发生外漏还是系统发生外漏。
燃料电池系统内部通常包括两个氢浓度传感器,其中一个位于电堆封装内部,一个位于系统外部。氢浓度传感器用于确定燃料电池系统的具体外漏位置。位于电堆封装内部的传感器用于监测电堆封装内部的氢气浓度。位于系统外部的氢浓度传感器用于监测系统外部的氢气浓度。
当氢浓度传感器示数正常时,进入S110;否则进入S112。
当氢浓度传感器示数正常时,表明燃料电池系统发生串漏,串漏无法通过传感器检测获得。当氢浓度传感器示数异常时,表明燃料电池系统发生外漏,可以通过传感器获取燃料电池系统外漏的具体位置。
S110:处理设备根据燃料电池系统的开路电压确定燃料电池系统的串漏位置。
具体地,当电堆总电压和单体电压满足要求后,处理设备可以通过空压机向阴极腔通入空气,通过供氢模块向阳极腔通入氢气,获取燃料电池电堆开路电压(OCV),监测单电压和总电压下降速率,将单电压的下降速率和总电压的下降速率分别与单电压下降标准值与总电压下降标准值进行对比,确定燃料电池系统的串漏位置。
检测OCV状态的目的通过燃料电池电压巡检器确定出电堆内具体某一个、某几个是否存在互窜情况。电压巡检器与检测的单电池连接,片数越多,电压巡检器测量的监测点越多。用于监测单节电压和总电压,如果有一检电压下降异常,非常快,说明这一检所测量的单电池OCV开路的电压维持能力弱,存在漏点,因此可以确定出位置和泄露严重程度。
单电压的下降速率和总电压的下降速率分别与单电压下降标准值与总电压下降标准值进行对比可以判断是否单节出现氢/空腔或者氢/水腔互窜情况,是否氢气尾排阀无法完全关闭情况。
当单电压下降速率未超过单电压下降标准值时,表示系统零部件存在外漏情况,但是并未超过系统外部传感器浓度传感器报警阈值。
当单电压下降速率超过单电压下降标准值时,将总电压下降速率与总电压下降标准值进行对比,如果未超标,表明电堆氢腔单片存在串漏情况,但外漏量并未触发电堆模块内氢浓度传感器报警阀值,内部氢/空腔或氢/水腔内漏超标,进入S114。
如果总电压下降速率超过总电压下降标准值时,表示氢气腔尾排阀存在无法完全关闭情况,进入S114。
S114:系统正常下电,处理设备进行故障提醒。
当燃料电池系统发生串漏时,通常情况下的不会造成较大的影响,因此可以正常下电,处理设备进行故障提醒,以提醒相关人员进行故障处理。
S112:处理设备判断燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数是否异常。
当燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数异常时,进入S116;否则进入S118。
S116:处理设备确定燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露。
若系统外部的氢浓度传感器报警表示电堆封装外的系统氢气路其他部件如氢气路系统管路连接处、氢气子系统循环路中包含的其他零部件如循环泵、分水器、供氢模块等连接处出现氢气泄露,进入S120。
S118:处理设备确定电堆封装内的氢气路泄露。
若装电堆封装内的氢浓度传感器报警表示电堆封装内有泄漏,如电堆内氢腔本身是通过密封边框密封,边框会存在泄露风险;封装内氢气路如果有一些密封接头,密封圈可能存在泄露,进入S120。
S120:系统停机处理,处理设备进行故障提醒。
通常情况下,燃料电池系统发生外漏时,可能造成比较严重的危害,因此系统需要进行停机处理,处理设备进行故障提醒,以提醒用户进行故障处理。
如此,本实施例提供了一种能够在燃料电池系统的正常停机的补氢阶段对于燃料电池系统是否发生泄漏进行检测,从而能够在燃料电池系统的所有停机阶段进行检测,实现对于燃料电池系统的实时检测。进一步地,还可以根据氢浓度传感器示数是否异常进一步确定系统发生串漏还是外漏。当发生外漏时,可以通过示数异常的传感器确定外漏位置,当发生串漏时,可以通过系统的开路电压确定系统的串漏位置。如此,能够准确判断出燃料电池系统泄露位置。
以上结合图1对本申请实施例提供的燃料电池系统氢气泄露检测方法进行了详细介绍,接下来,将结合附图对本申请实施例提供的燃料电池系统氢气泄露检测装置进行介绍。
参见图4所示的燃料电池系统氢气泄露检测装置的结构示意图,该装置400包括:氢压获取模块402、异常确定模块404、氢浓度判断模块406、外漏判断模块以及串漏判断模块。
氢压获取模块402,用于获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率;
异常确定模块404,用于当所述下降速率超过预设阈值时,确定所述燃料电池系统氢气泄露;
氢浓度判断模块406,用于判断所述氢浓度传感器示数是否异常;
外漏判断模块408,用于当所述氢浓度传感器示数异常时,根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置;
串漏判断模块410,用于当所述氢浓度传感器示数正常时,根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,外漏判断模块可以用于:
当所述燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数异常时,确定所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露;
或,当所述燃料电池的所述电堆封装内的氢浓度传感器示数异常时,确定所述电堆封装内的氢气路泄露。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露包括:氢气路系统管路连接处泄露、氢气子系统循环路中包含的零部件连接处泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,所述电堆封装内的氢气路泄露包括:所述电堆内氢腔密封边框泄露、所述点对垒氢气路密封接头泄露中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,串漏判断模块可以用于:
根据所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率,确定所述燃料电池系统的串漏位置。
在一些可能的实现方式中,所述装置还包括:
补氢模块,用于通过空压机向所述燃料电池系统的阴极腔通入空气,通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入氢气,获取所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述燃料电池系统的串漏包括:所述燃料电池系统的氢腔和空腔中膜电极的串漏、所述燃料电池系统的氢腔和水腔中极板的串漏中的至少一种。
在一些可能的实现方式中,氢压获取模块可以用于:
通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入预设压力的氢气,获取所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率。
在一些可能的实现方式中,所述装置还包括:
下电模块,用于当所述下降速率未超过预设阈值时,所述燃料电池系统正常下电停机。
根据本申请实施例的燃料电池系统氢气泄露检测装置400可对应于执行本申请实施例中描述的方法,并且燃料电池系统氢气泄露检测装置400的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1中的各个方法的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
本申请提供一种设备,用于实现燃料电池系统氢气泄露检测方法。所述设备包括处理器和存储器。所述处理器、所述存储器进行相互的通信。所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使得设备执行燃料电池系统氢气泄露检测方法。
本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在设备上运行时,使得设备执行上述燃料电池系统氢气泄露检测方法。
本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在设备上运行时,使得设备执行上述燃料电池系统氢气泄露检测方法。
另外需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本申请提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下,凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现,而且,用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的,例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是,对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中,如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,训练设备,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的训练设备、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
Claims (10)
1.一种燃料电池系统氢气泄露检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率;
当所述下降速率超过预设阈值时,确定所述燃料电池系统氢气泄露;
判断氢浓度传感器示数是否异常;
当所述氢浓度传感器示数异常时,根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置;
或,当所述氢浓度传感器示数正常时,根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置,包括:
当所述燃料电池系统外部的氢浓度传感器示数异常时,确定所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露;
或,当所述燃料电池的所述电堆封装内的氢浓度传感器示数异常时,确定所述电堆封装内的氢气路泄露。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述燃料电池系统电堆封装外的氢气路泄露包括:氢气路系统管路连接处泄露、氢气子系统循环路中包含的零部件连接处泄露中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电堆封装内的氢气路泄露包括:所述电堆内氢腔密封边框泄露、点对垒氢气路密封接头泄露中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置,包括:
根据所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率,确定所述燃料电池系统的串漏位置。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过空压机向所述燃料电池系统的阴极腔通入空气,通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入氢气,获取所述燃料电池的多个监测点的单节开路电压的下降速率和所述燃料电池总开路电压的下降速率。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述燃料电池系统的串漏包括:所述燃料电池系统的氢腔和空腔中膜电极的串漏、所述燃料电池系统的氢腔和水腔中极板的串漏中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率,包括:
通过供氢模块向所述燃料电池系统的阳极腔通入预设压力的氢气,获取所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述下降速率未超过预设阈值时,所述燃料电池系统正常下电停机。
10.一种燃料电池系统氢气泄露检测装置,其特征在于,所述装置包括:
氢压获取模块,用于获取在燃料电池系统停机的补氢阶段,所述燃料电池系统氢气路压力的下降速率;
异常确定模块,用于当所述下降速率超过预设阈值时,确定所述燃料电池系统氢气泄露;
氢浓度判断模块,用于判断氢浓度传感器示数是否异常;
外漏判断模块,用于当所述氢浓度传感器示数异常时,根据所述氢浓度传感器示数确定所述燃料电池系统的外漏位置;
串漏判断模块,用于当所述氢浓度传感器示数正常时,根据所述燃料电池系统的开路电压确定所述燃料电池系统的串漏位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111369245.8A CN114046938B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111369245.8A CN114046938B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114046938A CN114046938A (zh) | 2022-02-15 |
CN114046938B true CN114046938B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=80210132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111369245.8A Active CN114046938B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114046938B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114976150B (zh) * | 2022-06-21 | 2024-03-26 | 中国第一汽车股份有限公司 | 燃料电池电堆中单电池泄露检测方法、装置、设备及介质 |
CN117330258B (zh) * | 2023-11-29 | 2024-03-08 | 广东国玉科技股份有限公司 | 泄漏测试方法、泄漏测试气路和存储介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006318817A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
KR20080055401A (ko) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 비상 셧다운 제어방법 |
CN102097636A (zh) * | 2011-01-07 | 2011-06-15 | 武汉理工大学 | 一种燃料电池系统的故障诊断装置及方法 |
CN102981124A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-20 | 清华大学 | 一种燃料电池堆膜电极状况现场检测方法和检测装置 |
CN111472888A (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 福特全球技术公司 | 燃料系统泄漏检测的方法和系统 |
CN111678658A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种用于氢燃料电池汽车的氢泄露检测方法、系统及氢燃料电池汽车 |
CN111691999A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种共轨系统泄漏的诊断方法及装置 |
LU500108B1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-11-04 | Beijing Catarc Tech Co Ltd | Method for monitoring and alarming hydrogen leakage of fuel-cell vehicle and system thereof |
-
2021
- 2021-11-18 CN CN202111369245.8A patent/CN114046938B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006318817A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
KR20080055401A (ko) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 차량의 비상 셧다운 제어방법 |
CN102097636A (zh) * | 2011-01-07 | 2011-06-15 | 武汉理工大学 | 一种燃料电池系统的故障诊断装置及方法 |
CN102981124A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-20 | 清华大学 | 一种燃料电池堆膜电极状况现场检测方法和检测装置 |
CN111472888A (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 福特全球技术公司 | 燃料系统泄漏检测的方法和系统 |
CN111678658A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-18 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种用于氢燃料电池汽车的氢泄露检测方法、系统及氢燃料电池汽车 |
CN111691999A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种共轨系统泄漏的诊断方法及装置 |
LU500108B1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-11-04 | Beijing Catarc Tech Co Ltd | Method for monitoring and alarming hydrogen leakage of fuel-cell vehicle and system thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于支持向量机的燃料电池发动机氢气泄漏检测方法;邹强;田颖;李红松;秦顺顺;;北京交通大学学报;20200215(01);论文全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114046938A (zh) | 2022-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114046938B (zh) | 一种燃料电池系统氢气泄露检测方法、装置 | |
US7581431B2 (en) | Gas leak detection device and method for same | |
Khorasani et al. | A diagnosis method for identification of the defected cell (s) in the PEM fuel cells | |
CN111418102B (zh) | 带有集成的气体接口的燃料电池系统 | |
WO2000039870A2 (en) | Method and apparatus for detecting a leak within a fuel cell | |
CN112540300B (zh) | 一种电堆膜电极泄漏检测方法 | |
KR20210079020A (ko) | 불량 배터리 셀 조기 검출 장치 및 방법 | |
CN104937759A (zh) | 检测燃料电池的离子交换聚合物膜的渗透性状态的方法 | |
KR102133140B1 (ko) | 연료 전지 스택의 재활용 방법 및 장치 | |
US10050288B2 (en) | Systems and methods for detecting leaks in a fuel cell system | |
CN117691151A (zh) | 一种燃料电池运行监测方法及系统 | |
JP2005532658A (ja) | 燃料電池装置の内部のガス漏れ個所の位置測定方法 | |
US20030110837A1 (en) | Method and apparatus for locating internal transfer leaks within fuel cell stacks | |
JP2004319332A (ja) | 燃料電池システム | |
CN114976150B (zh) | 燃料电池电堆中单电池泄露检测方法、装置、设备及介质 | |
CA2455063A1 (en) | Method and apparatus for locating internal transfer leaks within fuel cell stacks | |
CN213022962U (zh) | 一种氢气品质检测装置 | |
KR102511336B1 (ko) | 수소 연료전지 기밀진단방법 | |
CN115015771A (zh) | 一种燃料电池的检测系统 | |
CA2487242A1 (en) | Method for detecting a gas leak in a pem fuel cell | |
JP4211000B2 (ja) | ガス漏れ判定装置 | |
CN210180682U (zh) | 应用于压力循环耐久性试验的巡检改进结构、巡检系统 | |
US20110316545A1 (en) | Electronic Detection of Signatures | |
JP2020159935A (ja) | ガス漏れ検査方法及びガス漏れ検査装置 | |
CN114976146B (zh) | 用于燃料电池单电池的快速检测和诊断方法及其应用系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |