CN115458778A - 氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 - Google Patents
氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115458778A CN115458778A CN202211013076.9A CN202211013076A CN115458778A CN 115458778 A CN115458778 A CN 115458778A CN 202211013076 A CN202211013076 A CN 202211013076A CN 115458778 A CN115458778 A CN 115458778A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- pressure
- acquisition result
- valve
- air
- 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
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 419
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 377
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 377
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 120
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 65
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
- H01M8/04388—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
-
- 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
- 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
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- 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
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04664—Failure or abnormal function
- H01M8/04679—Failure or abnormal function of fuel cell stacks
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本申请涉及一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括:基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
Description
技术领域
本申请涉及氢燃料电池技术领域,特别是涉及一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
氢燃料电池的工作原理是将氢气送到氢燃料电池的负极,经过催化剂的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达氢燃料电池的正极,而电子由于不能通过质子交换膜,只能经外部电路,到达氢燃料电池正极,从而在外电路中产生电流。
但是,现存的氢燃料电池技术还不够成熟,在氢燃料电池长期使用后内部线路及氢燃料电池外壳容易老化导致氢气泄漏,由于氢气易燃,对于新能源车来说是一种安全隐患。因此,现在亟需一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对氢燃料电池的氢气泄露检测的氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法。所述方法应用于燃料电池系统,所述系统包括氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀;第一压力传感器安装在氢气减压阀之后,第二压力传感器安装在氢气喷射器和氢燃料电池电堆之间的氢气管路上;所述方法包括:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
在其中一个实施例中,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求,包括:
获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求;
获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在其中一个实施例中,基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露,包括:
获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值;
在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
在其中一个实施例中,基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露之后,包括:
控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
在其中一个实施例中,所述系统还包括气水分离器;所述方法还包括:
在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
在其中一个实施例中,实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内之后,包括:
在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
第二方面,本申请还提供了一氢燃料电池的氢气泄露检测装置。所述装置包括:
氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀;第一压力传感器安装在氢气减压阀之后,第二压力传感器安装在氢气喷射器和氢燃料电池电堆之间的氢气管路上;
第一控制模块,用于在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
第二控制模块,用于在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
第一确定模块,用于获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
第三控制模块,用于在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
第二确定模块,用于基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
上述氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,一方面,通过在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露,从而实现对氢燃料电池的氢气泄露检测。另一方面,由于本申请只借助燃料电池系统中已有的压力传感器实现对氢燃料电池的氢气泄露检测,而没有新增传感器或其他部件,从而大大的节约了成本以及燃料电池系统的布置空间,并提高系统可靠度。另一方面,由于通过空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。
附图说明
图1为一个实施例中氢燃料电池的氢气泄露检测方法的流程示意图;
图2为一个实施例中燃料电池系统的结构示意图;
图3为一个实施例中氢燃料电池的氢气泄露检测方法的流程示意图;
图4为一个实施例中氢燃料电池的氢气泄露检测装置的结构框图;
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词,但除非特别说明,这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,第一压力采集结果与第二压力采集结果可以相同可以不同。
氢燃料电池的工作原理是将氢气送到氢燃料电池的负极,经过催化剂的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达氢燃料电池的正极,而电子由于不能通过质子交换膜,只能经外部电路,到达氢燃料电池正极,从而在外电路中产生电流。
但是,现存的氢燃料电池技术还不够成熟,在氢燃料电池长期使用后内部线路及氢燃料电池外壳容易老化导致氢气泄漏,由于氢气易燃,对于新能源车来说是一种安全隐患。因此,现在亟需一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法。
针对上述相关技术中存在的问题,本发明实施例提供了一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法,该方法可以应用于服务器中,也可以应用于终端,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。其中,服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。需要说明的是,本申请各实施例中提及的“多个”等的数量均指代“至少两个”的数量,比如,“多个”指“至少两个”。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法,本实施例以该方法应用于燃料电池系统进行举例说明,该系统包括氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀;第一压力传感器安装在氢气减压阀之后,第二压力传感器安装在氢气喷射器和氢燃料电池电堆之间的氢气管路上;该方法包括以下步骤:
102、在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内。
为了便于理解,氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀在燃料电池系统中的位置关系可以如图2所示。如图2所示,燃料电池系统可以包括氢燃料电池电堆1、储氢罐2、氢气减压阀3、第一压力传感器4、氢气引射器5、氢气喷射器6、第二压力传感器7、气水分离器8、尾排电磁阀9、储水罐10、空气压缩机11、第一空气截止阀12、第二空气截止阀13和空气旁通阀14。
可以理解的是,第一空气截止阀带有位置传感器,燃料电池系统可通过位置传感器的开度确定第一空气截止阀是否关闭。第二空气截止阀和空气旁通阀同理,此处不再赘述。通过控制第一空气截止阀关闭和第二空气截止阀关闭,从而使得氢燃料电池电堆处于封闭状态;通过控制空气旁通阀打开,从而使得空气路导通。
其中,预设转速可以为30000转。
104、在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开。
可以理解的是,通过控制氢气减压阀打开,从而供应中压氢气;通过控制氢气喷射器打开,从而使得氢气喷射器向氢燃料电池电堆内喷氢;通过控制尾排电磁阀打开,从而排除氢气中的气体杂质。
需要说明的是,由于在尾排电磁阀打开的情况下,少量氢气也会从空气排放管路中排除,因此,通过空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。之所以实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内,是为了保证空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气具有良好的稀释作用。
106、获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求。
其中,在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,继续获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果。
108、在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果。
可以理解的是,通过控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,从而使得阳极封闭保持氢燃料电池电堆内氢气压力。
其中,预设计时值可以为360S。实际应用中,预设计时值的取值可以依据实际情况而定。
110、基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
上述氢燃料电池的氢气泄露检测方法中,通过在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
一方面,从而实现对氢燃料电池的氢气泄露检测。另一方面,由于本申请只借助燃料电池系统中已有的压力传感器实现对氢燃料电池的氢气泄露检测,而没有新增传感器或其他部件,从而大大的节约了成本以及燃料电池系统的布置空间,并提高系统可靠度。另一方面,由于通过空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。
在一个实施例中,如图3所示,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求,包括:
302、获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求。
其中,第一阈值可以为1000kpa,第二预设范围可以设置为0至20kpa。具体地,第一阈值和第二预设范围均可以依据实际需求设定。例如,第一压力采集结果为990kpa,第一阈值为1000kpa,第二预设范围可以设置为0至20kpa。相应地,第一差值的绝对值为10kpa,入口压力符合泄露检测要求。
304、获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
其中,第二阈值可以为150kpa,第三预设范围可以设置为0至20kpa。具体地,第二阈值和第三预设范围均可以依据实际需求设定。例如,第二压力采集结果为140kpa,第二阈值为150kpa,第三预设范围可以设置为0至20kpa。相应地,第二差值的绝对值为10kpa,进堆氢气压力符合泄露检测要求。
本实施例中,通过获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,从而确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,从而确定入口压力不符合泄露检测要求;获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,从而确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,从而确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在一个实施例中,基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露,包括:
获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值。
具体地,比值的获取过程可参考公式(1):
S=(P1-P2)/t;(1)
需要说明的是,公式1中P1表示第三压力采集结果,P2表示第四压力采集结果,t表示预设计时值,S表示氢气泄露率,也即比值。
在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
其中,第三阈值可以设置为0.01kpa/s,第三阈值可以基于工程经验或者国际国内技术标准进行设置,本申请实施例对此不作具体限定。
本实施例中,由于只借助燃料电池系统中已有的压力传感器实现对氢燃料电池的氢气泄露检测,而没有新增传感器或其他部件,从而大大的节约了成本以及燃料电池系统的布置空间,并提高系统可靠度。
在一个实施例中,基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露之后,包括:
控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
具体地,在进入停止氢气泄漏检测状态的情况下,通过控制尾排电磁阀打开,从而使得氢燃料电池电堆内氢气从空气排放管路排出。可以理解的是,氢气从空气排放管路排出的过程中,通过空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。
还可以理解的是,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,可以认为氢燃料电池电堆内氢气已经全部排出,因此,在此情况下,控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
本实施例中,通过控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。由于通过空气压缩机输出的空气对空气排放管路中的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。
在一个实施例中,该系统还包括气水分离器;该方法还包括:
在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
还是以燃料电池系统的结构图如图2所示进行解释说明,可以理解的是,通过上述控制过程,从储氢罐2释放的高压氢气经过氢气减压阀3调压后,进入氢气引射器5中作为氢气引射器5的一次流体;
在尾排电磁阀9关闭期间,从气水分离器8分离得到的低压氢气回到氢气引射器5入口,作为氢气引射器5的二次流体,由于一次流体压力较高,二次流体压力较低,当一次流体从氢气引射器5的喷嘴高速流出后进入氢气引射器5的等压混合室,喷嘴出口处出现低压区,在压差作用下,二次流体被吸入氢气引射器5内,与一次流体混合,从扩压段排出;
混合后的氢气通过氢气喷射器6进入到氢燃料电池电堆1的阳极进行反应;阳极反应后的余氢出堆后进入到气水分离器8中,经过分离后带有氢气和少量氮气的混合气从气水分离器8的气体管路排除,气水分离器8中的水进入到储水罐10中等待处理;
在尾排电磁阀9打开期间,排到空气排放管路中,与出堆空气一起排到大气中;在尾排电磁阀9关闭期间,此路气体回到氢气引射器5入口,从而使出堆氢气得到循环利用;
在第一空气截止阀12和第二空气截止阀13打开的情况下,空气压缩机11将常压空气压缩后经过第一空气截止阀12进入氢燃料电池电堆1的阴极进行反应,然后从出堆空气截止阀13排出。
本实施例中,通过周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭,在尾排电磁阀9未打开期间,从气水分离器8分离得到的低压氢气回到氢气引射器5入口,作为氢气引射器5的二次流体,由于一次流体压力较高,二次流体压力较低,当一次流体从氢气引射器5的喷嘴高速流出后进入氢气引射器5的等压混合室,喷嘴出口处出现低压区,在压差作用下,二次流体被吸入氢气引射器5内,与一次流体混合,从扩压段排出;从而使出堆氢气得到循环利用。在尾排电磁阀9打开期间,出堆氢气排到空气排放管路中,与出堆空气一起排到大气中;可以理解的是,从出堆空气截止阀13排除的空气可以对空气排放管路中排出的氢气进行稀释,从而提高燃料电池系统的安全性。
在一个实施例中,实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内之后,包括:
在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
具体地,氢气泄露检测中断状态指的是不执行后续的控制动作,直至空气压缩机的转速处于第一预设范围内。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的氢燃料电池的氢气泄露检测方法的氢燃料电池的氢气泄露检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个氢燃料电池的氢气泄露检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于氢燃料电池的氢气泄露检测方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种氢燃料电池的氢气泄露检测装置,包括:第一控制模块402、第二控制模块404、第一确定模块406、第三控制模块408和第二确定模块410,其中:
第一控制模块402,用于在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
第二控制模块404,用于在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
第一确定模块406,用于获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
第三控制模块408,用于在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
第二确定模块410,用于基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
在一个实施例中,第一确定模块406,包括:
第一获取单元,用于获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求;
第二获取单元,用于获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在一个实施例中,第二确定模块410,包括:
第三获取单元,用于获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值;
确定单元,用于在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
在一个实施例中,该系统还包括:
第四控制模块,用于控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
在一个实施例中,该系统还包括:
第五控制模块,用于在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
在一个实施例中,该系统还包括:
氢气泄露检测中断状态模块,用于在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
上述氢燃料电池的氢气泄露检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储第一压力采集结果、第二压力采集结果、第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求;
获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值;
在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求;
获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值;
在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制第一空气截止阀关闭、第二空气截止阀关闭和空气旁通阀打开;在空气旁通阀打开、第一空气截止阀和第二空气截止阀均关闭的情况下,控制空气压缩机启动,将空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在空气压缩机的转速处于第一预设范围内的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器和尾排电磁阀打开;
获取第一压力传感器的第一压力采集结果和第二压力传感器的第二压力采集结果,基于第一压力采集结果,确定氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在入口压力和进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制氢气减压阀和尾排电磁阀关闭,在氢气减压阀和尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取第二压力传感器的第三压力采集结果,在计时器的计时值达到预设计时值时,获取第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于第三压力采集结果、第四压力采集结果和预设计时值,确定氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力符合泄露检测要求,在第一差值的绝对值不处于第二预设范围内的情况下,确定入口压力不符合泄露检测要求;
获取第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力符合泄露检测要求,在第二差值的绝对值不处于第三预设范围内的情况下,确定进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取第三压力采集结果与第四压力采集结果之间的第三差值,获取第三差值与预设计时值之间的比值;
在比值大于第三阈值的情况下,确定氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定氢燃料电池的氢气未发生泄露。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
控制尾排电磁阀打开,并实时检测第二压力传感器的第五压力采集结果,在第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制空气压缩机和氢气喷射器关闭。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在燃料电池系统正常运行的情况下,控制氢气减压阀、氢气喷射器、空气压缩机、第一空气截止阀和第二空气截止阀打开,控制空气旁通阀关闭,并周期性地控制尾排电磁阀打开和关闭。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在空气压缩机的转速不在第一预设范围内的情况下,进入氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种氢燃料电池的氢气泄露检测方法,所述方法应用于燃料电池系统,所述系统包括氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀;所述第一压力传感器安装在氢气减压阀之后,所述第二压力传感器安装在所述氢气喷射器和所述氢燃料电池电堆之间的氢气管路上;其特征在于,所述方法包括:
在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制所述第一空气截止阀关闭、所述第二空气截止阀关闭和所述空气旁通阀打开;在所述空气旁通阀打开、所述第一空气截止阀和所述第二空气截止阀均关闭的情况下,控制所述空气压缩机启动,将所述空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测所述空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
在所述空气压缩机的转速处于所述第一预设范围内的情况下,控制所述氢气减压阀、所述氢气喷射器和所述尾排电磁阀打开;
获取所述第一压力传感器的第一压力采集结果和所述第二压力传感器的第二压力采集结果,基于所述第一压力采集结果,确定所述氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于所述第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
在所述入口压力和所述进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制所述氢气减压阀和所述尾排电磁阀关闭,在所述氢气减压阀和所述尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取所述第二压力传感器的第三压力采集结果,在所述计时器的计时值达到预设计时值时,获取所述第二压力传感器的第四压力采集结果;
基于所述第三压力采集结果、所述第四压力采集结果和所述预设计时值,确定所述氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一压力采集结果,确定所述氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于所述第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求,包括:
获取所述第一压力采集结果与第一阈值之间的第一差值的绝对值,在所述第一差值的绝对值处于第二预设范围内的情况下,确定所述入口压力符合泄露检测要求,在所述第一差值的绝对值不处于所述第二预设范围内的情况下,确定所述入口压力不符合泄露检测要求;
获取所述第二压力采集结果与第二阈值之间的第二差值的绝对值,在所述第二差值的绝对值处于第三预设范围内的情况下,确定所述进堆氢气压力符合泄露检测要求,在所述第二差值的绝对值不处于所述第三预设范围内的情况下,确定所述进堆氢气压力不符合泄露检测要求。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第三压力采集结果、所述第四压力采集结果和所述预设计时值,确定所述氢燃料电池的氢气是否发生泄露,包括:
获取所述第三压力采集结果与所述第四压力采集结果之间的第三差值,获取所述第三差值与所述预设计时值之间的比值;
在所述比值大于第三阈值的情况下,确定所述氢燃料电池的氢气发生泄露,反之,确定所述氢燃料电池的氢气未发生泄露。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第三压力采集结果、所述第四压力采集结果和所述预设计时值,确定所述氢燃料电池的氢气是否发生泄露之后,包括:
控制所述尾排电磁阀打开,并实时检测所述第二压力传感器的第五压力采集结果,在所述第五压力采集结果降低至第四阈值的情况下,则控制所述空气压缩机和所述氢气喷射器关闭。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述系统还包括气水分离器;所述方法还包括:
在所述燃料电池系统正常运行的情况下,控制所述氢气减压阀、所述氢气喷射器、所述空气压缩机、所述第一空气截止阀和所述第二空气截止阀打开,控制所述空气旁通阀关闭,并周期性地控制所述尾排电磁阀打开和关闭。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时监测所述空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内之后,包括:
在所述空气压缩机的转速不在所述第一预设范围内的情况下,进入所述氢燃料电池的氢气泄露检测中断状态。
7.一种氢燃料电池的氢气泄露检测装置,其特征在于,所述装置包括:
氢气减压阀、第一压力传感器、第二压力传感器、氢气引射器、氢气喷射器、空气压缩机、尾排电磁阀、第一空气截止阀、第二空气截止阀和空气旁通阀;所述第一压力传感器安装在氢气减压阀之后,所述第二压力传感器安装在所述氢气喷射器和所述氢燃料电池电堆之间的氢气管路上;
第一控制模块,用于在进入氢气泄露检测状态的情况下,控制所述第一空气截止阀关闭、所述第二空气截止阀关闭和所述空气旁通阀打开;在所述空气旁通阀打开、所述第一空气截止阀和所述第二空气截止阀均关闭的情况下,控制所述空气压缩机启动,将所述空气压缩机的转速设置为预设转速,并实时监测所述空气压缩机的转速是否处于第一预设范围内;
第二控制模块,用于在所述空气压缩机的转速处于所述第一预设范围内的情况下,控制所述氢气减压阀、所述氢气喷射器和所述尾排电磁阀打开;
第一确定模块,用于获取所述第一压力传感器的第一压力采集结果和所述第二压力传感器的第二压力采集结果,基于所述第一压力采集结果,确定所述氢气喷射器的入口压力是否符合泄露检测要求,基于所述第二压力采集结果,确定进堆氢气压力是否符合泄露检测要求;
第三控制模块,用于在所述入口压力和所述进堆氢气压力均符合要求的情况下,控制所述氢气减压阀和所述尾排电磁阀关闭,在所述氢气减压阀和所述尾排电磁阀均已关闭的情况下,启动计时器,同时获取所述第二压力传感器的第三压力采集结果,在所述计时器的计时值达到预设计时值时,获取所述第二压力传感器的第四压力采集结果;
第二确定模块,用于基于所述第三压力采集结果、所述第四压力采集结果和所述预设计时值,确定所述氢燃料电池的氢气是否发生泄露。
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211013076.9A CN115458778A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211013076.9A CN115458778A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115458778A true CN115458778A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84298852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211013076.9A Pending CN115458778A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115458778A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115979548A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-18 | 北京理工大学 | 车用氢系统泄漏诊断方法、系统、电子设备及存储介质 |
CN117525508A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-06 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种管道氢泄漏识别方法、装置、设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-08-23 CN CN202211013076.9A patent/CN115458778A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115979548A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-18 | 北京理工大学 | 车用氢系统泄漏诊断方法、系统、电子设备及存储介质 |
CN117525508A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-06 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种管道氢泄漏识别方法、装置、设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115458778A (zh) | 氢燃料电池的氢气泄露检测方法、装置和计算机设备 | |
CN113629274B (zh) | 一种燃料电池系统停机吹扫控制方法及装置 | |
CN111048806A (zh) | 一种燃料电池系统快速低温启动方法 | |
CN111082098A (zh) | 一种燃料电池系统停机方法 | |
CN111092246A (zh) | 一种燃料电池系统启动方法 | |
US9537160B2 (en) | Operational method for a simplified fuel cell system | |
CN110534774B (zh) | 电池堆低温启动的方法及装置 | |
CN100527508C (zh) | 燃料电池系统及其液体排出方法 | |
CN114050290A (zh) | 一种燃料电池吹扫方法、系统、控制方法及控制装置 | |
CN111082106A (zh) | 一种燃料电池启停机控制方法 | |
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 | |
CN113839069B (zh) | 燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN115165245A (zh) | 一种氢燃料电池装置的气密性检测方法及系统 | |
Song et al. | Precheck and cold start of fuel cell engine: A system-level experimental investigation | |
CN221747272U (zh) | 用于对燃料电池进行吹扫的装置 | |
JP2006079892A (ja) | 燃料電池システム | |
CN114709460B (zh) | 燃料电池双系统及其起动控制方法 | |
CN113309692B (zh) | 一种gis设备空气压力补给方法、装置、介质及电子设备 | |
CN220382139U (zh) | 一种用于燃料电池关机的装置、燃料电池 | |
JP2007134200A (ja) | 燃料電池システムとそのガス漏れ検知方法 | |
CN115360384B (zh) | 一种延长车用氢燃料电池系统使用寿命的方法 | |
CN218039318U (zh) | 燃料电池系统氢气置换测试系统及平台 | |
JP2002237322A (ja) | 燃料電池システム | |
US20240014421A1 (en) | Fuel cell system and purging control method thereof | |
US20240222664A1 (en) | Fuel cell flushing system and method therefor |
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 |