[發明專利]使用氫傳感器檢測氫存儲系統壓力調節器故障

有效

• 申請號: 201210178045.9
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102810683A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: R.耶格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;G01M3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;楊炯

技術領域

本發明總地涉及從壓力調節器泄漏的氫氣的檢測，更特別地，涉及用來檢測從用于燃料電池的氫存儲系統中的壓力調節器泄漏的氫的方法和系統，所述燃料電池將壓力調節器的大氣基準口（atmospheric?reference?port）連接至現有通向環境的氫傳感器（existing?open-environment?hydrogen?sensor），從而提供用于調節器的大氣基準壓力信號和直接檢測從調節器的氫氣泄漏的裝置。

背景技術

預計不久的將來，燃料電池車輛會在汽車市場上快速流行起來。燃料電池車輛提供若干期望特征，例如實質無污染的排放和避免車輛使用石油燃料。燃料電池車輛的關鍵部件是氫存儲系統，該系統存儲用作大多燃料電池車輛的燃料的氫。氫存儲系統通常由用來存儲氣態氫的一個或多個互連的壓力容器、以及多個閥、儀表和氫存儲系統操作必需的配件組成。在適應封裝限制和滿足規章要求的同時，在設計用于燃料電池車輛的氫存儲系統中，關鍵要考慮的是最大化車輛行駛范圍。

燃料電池需要在規定壓力下的可靠氫氣源。使用一個或多個壓力調節器將氫氣從其存儲在容器內的高壓降低至燃料電池需要的較低規定壓力。盡管很少，但是壓力調節器可能產生泄漏，這會使氫氣通過非預計的通道流入環境中。

由于排氣流的稀釋和其它原因，排氣流中存在的氫傳感器可能無法可靠地檢測意外氫氣的存在。需要一種檢測從氫存儲系統中的壓力傳感器可能泄漏的氫氣的可靠裝置。

發明內容

根據本發明的教導，公開了一種使用現有的通向環境的氫傳感器來檢測從壓力調節器的大氣基準口泄漏的氫的方法和系統。氫存儲系統中一個或多個壓力調節器的大氣基準口延伸管道行經氫傳感器，該氫傳感器已經被用于監測氫存儲系統周圍空氣中存在的氫氣。在該配置中，通向環境的氫傳感器可在壓力調節器產生內部泄漏事件中快速可靠地檢測從壓力調節器之一的大氣基準口流出的氫氣。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1：一種氣體存儲系統，包括：?

一個或多個存儲容器，其含有處于升高壓力的氣體；

一個或多個壓力調節器，用于將所述氣體的壓力從所述升高壓力降低至所述氣體被下游裝置使用時所處的更低壓力；

第一氣體傳感器，用于檢測所述存儲容器附近的大氣中所述氣體的升高的濃度；

延伸管道，其具有連接至所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口的第一端和通向大氣的足夠接近所述第一氣體傳感器的第二端，使得所述第一氣體傳感器能檢測任意從所述延伸管道流出的所述氣體；以及

控制器，用于監測所述氣體存儲系統中的狀況和控制所述氣體存儲系統的操作，所述控制器與所述第一氣體傳感器電子通信，并且配置成如果所述第一氣體傳感器檢測到所述氣體的升高濃度就采取動作。

技術方案2：如技術方案1的氣體存儲系統，其中所述動作包括下列中的一個或多個：發送警告，發起對策，和關閉所述氣體存儲系統。

技術方案3：如技術方案1的氣體存儲系統，其中所述控制器配置成區分存在于所述存儲容器附近的大氣中的氣體與從所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口泄漏的氣體。

技術方案4：如技術方案3的氣體存儲系統，其中所述控制器使用氣體濃度增加率來區分存在于所述存儲容器附近的大氣中的氣體與從所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口泄漏的氣體。

技術方案5：如技術方案4的氣體存儲系統，其中所述動作包括在所述控制器中存儲診斷故障代碼（DTC），該代碼指示所述氣體存在于所述存儲容器附近的大氣中還是所述氣體從所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口泄漏。

技術方案6：如技術方案3的氣體存儲系統，還包括用于檢測在所述存儲容器附近的大氣中所述氣體的升高濃度的第二氣體傳感器，所述第二氣體傳感器距所述延伸管道的第二端不夠近，無法檢測任意從所述延伸管道流出的所述氣體。

技術方案7：如技術方案6的氣體存儲系統，其中所述控制器使用第一與第二氣體傳感器處的氣體濃度之間的差別來區分存在于所述存儲容器附近的大氣中的氣體與從所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口泄漏的氣體。

技術方案8：如技術方案7的氣體存儲系統，其中所述動作包括在所述控制器中存儲診斷故障代碼（DTC），該代碼指示所述氣體存在于所述存儲容器附近的大氣中還是所述氣體從所述一個或多個壓力調節器的大氣基準口泄漏。

技術方案9：如技術方案1的氣體存儲系統，其中所述氣體存儲系統為氫存儲系統，所述下游裝置為燃料電池。