CN115199543A - 空压机转子堵转处理方法和装置 - Google Patents

空压机转子堵转处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115199543A
CN115199543A CN202110375932.4A CN202110375932A CN115199543A CN 115199543 A CN115199543 A CN 115199543A CN 202110375932 A CN202110375932 A CN 202110375932A CN 115199543 A CN115199543 A CN 115199543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
air compressor
locked
restarting
meets
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.)
Pending
Application number
CN202110375932.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李冀辉
于康
程刚
梁晓浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to CN202110375932.4A priority Critical patent/CN115199543A/zh
Publication of CN115199543A publication Critical patent/CN115199543A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04111—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants using a compressor turbine assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken
    • H02H7/0859—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken avoiding restarting after fault condition has disappeared
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本申请公开了一种空压机转子堵转处理方法和装置，其中，所述方法包括如下步骤：检测到空压机的转子当前处于堵转状态；停止空压机运行；判断所述空压机是否符合重启条件；以及，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。

Description

空压机转子堵转处理方法和装置
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及燃料电池系统中的空压机转子堵转处理方法和装置。
背景技术
燃料电池系统主要包括燃料电池电堆，电动空压机(EAC)，供氢模块和冷却系统。电动空压机通过电动马达吸入新鲜空气，然后将压缩后的空气传送至电堆参与反应。
作为一种系统故障，转子堵转表现为：电动机在输出扭矩的同时转子转速为0rpm。这可能是由于转子失步、电动机负载过大、机械故障、轴承损坏或磨损造成的。
在传统电动机领域，通常采用转子位置传感器来判断转子是否发生堵转现象。然而，由于空压机的转子转速可以高达120krpm，空气轴承的中心点在高速旋转的过程中会发生偏移，导致转子位置传感器无法一直有效监测转子的工作状况。此外，当空压机采用卡尔曼滤波算法估算转子转速时，在一些情况下可能发生误判：例如转子已经堵转，而逆变器仍判断转子在正常工作。
转子发生堵转后，功率因数非常低，同时最大电流(称为转子堵转电流)可能达到额定电流的几倍。在这种情况下，如果堵转现象没有被及时解决，电动机的运行又没有被停止，则电动机极易被烧毁。因此，及时有效的转子堵转处理方案是十分必要的。
发明内容
本申请公开了一种空压机转子堵转处理方法及装置，其能够解决或优化前述的问题。
为此，根据本申请的一个方面，公开了一种空压机转子堵转处理方法，包括如下步骤：检测到空压机的转子当前处于堵转状态；停止空压机运行；判断所述空压机是否符合重启条件；以及，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。
根据本申请的一示例性实施例，检测到空压机的转子当前处于堵转状态的方法为：检测到当前电动机的有效电流超过预设阈值。根据本申请的一示例性实施例，所述停止空压机运行的步骤中，还包括将所述空压机的估算转子转速清零。
根据本申请的一示例性实施例，将所述空压机的估算转子转速清零的方法为：自检测到转子处于堵转状态时开始计时；将逆变器调节至未就绪状态；以及经过预设时长后，将逆变器调节至就绪状态。
根据本申请的一示例性实施例，判断所述空压机是否符合重启条件的方式为：通过判断所述转子堵转的原因判断所述空压机是否符合重启条件。
根据本申请的一示例性实施例，如果经重新驱动，转子正常运转，则判断转子堵转的原因是启动失步；如果经重新驱动，转子未正常运转，则判断转子堵转的原因是机械故障。
根据本申请的一示例性实施例，如果判断转子堵转的原因是启动失步，则认为所述空压机符合重启条件；如果判断转子堵转的原因是机械故障，则认为所述空压机不符合重启条件。
根据本申请的另一个方面，提供了一种空压机运行控制单元，其被配置为：接收空压机的转子当前处于堵转状态的信息；发送停止空压机运行的指令；取得所述空压机是否符合重启条件的判断结果；以及如果所述空压机符合重启条件，指示所述空压机进行重启。
根据本申请的再一个方面，提供了一种空压机转子堵转处理装置，其包括：检测单元，检测到空压机的转子当前处于堵转状态；停止单元，停止空压机运行；判断单元，判断所述空压机是否符合重启条件；重启单元，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。
根据本申请的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时使得处理器执行如前所述的任意一种方法。
为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。
附图说明
本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：
图1为根据本申请一个实施方式的空压机堵转处理装置的示意性框图；
图2为根据本申请一个实施方式的空压机堵转处理方法的流程图；
图3为根据本申请一个实施方式的将估算转子转速清零的方法的流程图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。
参见图1所示，为根据本申请一个实施方式的空压机堵转处理装置的示意性框图。图1中的空压机转子堵转处理装置10，包括：
检测单元100，用于检测空压机的转子当前是否处于堵转状态。在本具体实施方式中，检测到空压机的转子当前处于堵转状态的方法为：检测单元100检测到当前电动机的有效电流超过预设阈值。可以理解，本文所述的检测到当前电动机的有效电流超过预设阈值，指有效电流超出了规定的安全标准的范围。在不同的实施方式中，有效电流预设阈值有可能根据采取的安全标准的不同或电动机的工作状况不同有一定程度的差异。
停止单元200，停止空压机运行。当检测到转子当前处于堵转状态时，停止单元立即停止空压机的运行，使电动机不再输出扭矩，避免电动机被损坏。
判断单元300，判断停机后的所述空压机是否符合重启条件。以及
重启单元400，如果判断单元300认为所述空压机符合重启条件，则对所述空压机进行重启。
在一些实施例中，空压机转子堵转处理装置10还可以进一步包括提示单元500，如果认为所述空压机不符合重启条件，则提示单元500输出警报信号。相应地，逆变器将被调节至报错状态，重启所述空压机亦被禁止。
参见图2所示，为根据本申请一个实施方式的空压机堵转处理方法的流程图。图2中空压机转子堵转处理方法，包括如下步骤：
步骤S100，检测到空压机的转子当前处于堵转状态；
步骤S200，停止空压机运行；
步骤S300，判断所述空压机是否符合重启条件；以及
步骤S400，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。
可以理解，在步骤S100中，检测空压机转子是否堵转的方法可以有多种。在本具体实施方式中，检测到空压机的转子当前处于堵转状态的方法为：检测到当前电动机的有效电流超过预设阈值。亦即，有效电流超出了规定的安全标准的范围。该方法克服了采用转子位置传感器进行堵转检测过程中，当转子高速旋转时因空气轴承中心点发生偏移导致的转子位置脱离监控的问题。
当检测到转子堵转情形后，在步骤S200中，立刻停止空压机的运行。在一些实施方式中，该步骤还包括将所述空压机的估算转子转速清零。这是为了确保在某些情况下，当空压机同时采用卡尔曼滤波算法估算转子转速时可能发生误判的情形。在这种情形下，转子虽然已经堵转，但逆变器仍认为转子在正常工作。因此，最好在此阶段强制将当前的估算转子转速清零，以免影响后续判断。
参见图3所示，在一些实施方式中，将所述空压机的估算转子转速清零的子步骤为：步骤S201，自检测到转子处于堵转状态时开始计时；步骤S202，将逆变器调节至未就绪状态；以及步骤S203，经过预设时长后，将逆变器调节至就绪状态。其中，该预设时间大约为1～2秒，为确保空压机关停后达到完全静止的时间。
在步骤S300中，判断所述空压机是否符合重启条件。具体的方式为：通过判断所述转子堵转的原因判断所述空压机是否符合重启条件。在本具体实施方式中，如果经重新驱动，转子正常运转，则判断前次转子堵转的原因是启动失步；如果经重新驱动，转子仍未正常运转，则判断前次转子堵转的原因是机械故障。
进一步地，如果判断转子堵转的原因是启动失步，则认为所述空压机本身并没有出现需要维修的故障，符合重启条件，可以在下一步中尝试重新启动；相反地，如果判断转子堵转的原因是机械故障，则认为所述空压机不符合重启条件。
由此，在步骤S400中，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。可选地，如果认为所述空压机不符合重启条件，则禁止重启所述空压机，并可以输出警报信号，将逆变器调节至报错状态，以提示操作人员。
此外，本申请还提供了一种空压机运行控制单元，其被配置为：接收空压机的转子当前处于堵转状态的信息；发送停止空压机运行的指令；取得所述空压机是否符合重启条件的判断结果；以及，如果所述空压机符合重启条件，指示所述空压机进行重启。
本申请同时提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时使得处理器执行如前所述的任意一种方法。
虽然基于特定的实施方式显示和描述了本申请，但本申请并不限制于所示出的细节。相反地，在权利要求及其等同替换的范围内，本申请的各种细节可以被改造。

Claims (10)

1.一种空压机转子堵转处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测到空压机的转子当前处于堵转状态；
停止空压机运行；
判断所述空压机是否符合重启条件；以及
如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。
2.如权利要求1所述的转子堵转处理方法，其特征在于，检测到空压机的转子当前处于堵转状态的方法为：检测到当前电动机的有效电流超过预设阈值。
3.如权利要求1所述的转子堵转处理方法，其特征在于，所述停止空压机运行的步骤中，还包括将所述空压机的估算转子转速清零。
4.如权利要求3所述的转子堵转处理方法，其特征在于，将所述空压机的估算转子转速清零的方法为：
自检测到转子处于堵转状态时开始计时；
将逆变器调节至未就绪状态；以及
经过预设时长后，将逆变器调节至就绪状态。
5.如权利要求1所述的转子堵转处理方法，其特征在于，判断所述空压机是否符合重启条件的方式为：通过判断所述转子堵转的原因判断所述空压机是否符合重启条件。
6.如权利要求5所述的转子堵转处理方法，其特征在于：如果经重新驱动，转子正常运转，则判断转子堵转的原因是启动失步；如果经重新驱动，转子未正常运转，则判断转子堵转的原因是机械故障。
7.如权利要求6所述的转子堵转处理方法，其特征在于：如果判断转子堵转的原因是启动失步，则认为所述空压机符合重启条件；如果判断转子堵转的原因是机械故障，则认为所述空压机不符合重启条件。
8.一种空压机运行控制单元，其特征在于，包括：
接收空压机的转子当前处于堵转状态的信息；
发送停止空压机运行的指令；
取得所述空压机是否符合重启条件的判断结果；以及
如果所述空压机符合重启条件，指示所述空压机进行重启。
9.一种空压机转子堵转处理装置，其特征在于，包括：
检测单元，检测到空压机的转子当前处于堵转状态；
停止单元，停止空压机运行；
判断单元，判断所述空压机是否符合重启条件；以及
重启单元，如果所述空压机符合重启条件，对所述空压机进行重启。
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时使得处理器执行如权利要求1到7中任一所述的方法。
CN202110375932.4A 2021-04-08 2021-04-08 空压机转子堵转处理方法和装置 Pending CN115199543A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110375932.4A CN115199543A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 空压机转子堵转处理方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110375932.4A CN115199543A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 空压机转子堵转处理方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115199543A true CN115199543A (zh) 2022-10-18

Family

ID=83570903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110375932.4A Pending CN115199543A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 空压机转子堵转处理方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115199543A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4248225B2 (ja) 燃料電池システム
WO2021012884A1 (zh) 自动排空水泵的控制方法、装置相应设备及存储介质
WO2018163927A1 (ja) 倍力装置の異常診断装置及び異常診断方法
JP2019087470A (ja) 燃料電池システムおよびその制御方法
CN110416577B (zh) 燃料电池空气回路、抽气装置控制方法及控制器
JP2006294458A (ja) 燃料電池システム
CN115199543A (zh) 空压机转子堵转处理方法和装置
JP4498707B2 (ja) 燃料電池システムの運転方法と燃料電池運転装置
CN110725807B (zh) 运转模式自适应切换方法、装置、系统及磁悬浮鼓风机
JP2021158072A (ja) 燃料電池システムの運転方法、及び燃料電池システム
JP2015048811A (ja) 遠心式電動コンプレッサ装置およびコンプレッサモータ制御方法
JP5211875B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池システムの異常診断方法
KR101521559B1 (ko) 공기 압축기 병렬 운전 시스템 및 그 제어 방법
CN114928272A (zh) 变频器飞车启动方法及其变频器
JP4904719B2 (ja) 燃料電池システム、その制御方法及びそれを搭載した車両
JP2005093231A (ja) 燃料電池運転装置および運転方法
JP7421980B2 (ja) 燃料電池システムの運転方法、及び燃料電池システム
CN116015162A (zh) 用于空气压缩机的马达的无传感器控制的异常诊断方法
KR101610405B1 (ko) 연료전지 차량의 비상 운전 제어 방법
JP4395700B2 (ja) 高圧クーラント供給装置
CN113690470B (zh) 燃料电池系统的阴极泄露检测方法及装置
CN111779683B (zh) 深井泵控制方法及其驱动装置
CN117747874A (zh) 氢气循环泵的异常处理方法、系统及电子设备
JP2007213835A (ja) 燃料電池システム
JP5178011B2 (ja) 圧縮機及び圧縮機の制御方法

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