[發明專利]用于探測在流體系統中的泄漏的方法和系統

在審

• 申請號: 201880069339.3
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN111263884A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: J·席爾德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01M3/26
• 分類號: G01M3/26;H01M8/04664
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明涉及一種用于探測在流體系統中、尤其是燃料電池系統中的泄漏的方法，該方法包括以下步驟：求取至少一個第一流體(2)在特定時間段內的流出量、求取第一流體(2)在所述特定時間段期間的預期消耗、求取在所求取的流出量和所求取的預期消耗之間的差以及依據在參考值和所求取的差之間的比較來探測泄漏。

技術領域

本發明的出發點是根據方法獨立權利要求的主題的方法、根據系統獨立權利要求的主題的系統以及根據并列的系統權利要求的主題的燃料電池系統。

背景技術

在現有技術中已知用于識別在流體系統中的泄漏的方法和系統。

為此，通常在流體系統的不同區域中布置壓力傳感器，所述壓力傳感器能夠在合適的運行狀態下監測系統壓力，并且，能夠在靜態的和非靜態的狀態下識別泄漏。在此，在沒有氣體流動的靜態狀態下，通常依據快速的壓力降來記錄漏泄。相反，在流體系統的在存在氣流時的持續運行中，只能通過記錄在流動平衡中出現過低的壓力來探測泄漏。

發明內容

本發明的主題是具有方法獨立權利要求的特征的方法、具有系統獨立權利要求的特征的系統以及具有并列的系統權利要求的特征的燃料電池系統。本發明的其他特征和細節由相應的從屬權利要求、說明書和附圖中得出。在此，結合根據本發明的方法所描述的特征和細節當然也適用于結合根據本發明的系統和根據本發明的燃料電池系統，并且反之亦然，使得關于各個發明方面的公開總是相互參考或者總是能夠相互參考。

根據獨立權利要求的、根據本發明的方法尤其用于探測在流體系統中、優選燃料電池系統中、尤其是PEM燃料電池系統中的泄漏。在此，該方法的優點尤其在于，在流體系統的持續運行中也能夠可靠地探測到已經較小的泄漏。這在用于識別泄漏的傳統方法中是不可能的。在傳統方法中，在活動狀態下只能夠可靠地識別出中等到大量的泄漏。在此，尤其在PEM燃料電池系統中高的系統密封性是安全關鍵因素，這是因為氫氣是易燃氣體并且通常以較大的量存在于PEM燃料電池中。

根據本發明的、用于探測流體系統的泄漏的方法在此優選能夠使用在車輛、尤其是燃料電池車輛中。在根據本發明的方法中，首先求取至少一個第一流體在特定時間段內的第一流出量。求取第一流體的流出量在此能夠直接或者間接地進行。在直接求取時，例如能夠通過料位指示器或者流量計來確定流體流量。根據間接方法，也能夠從其他不同的、優選測量出的參數中間接地確定流出量。在此，優選能夠自由選擇時間段。有利地，與求取第一流體的流出量在同時，與主題相關地求取第一流體的預期消耗。替代于同時求取地，也能夠在求取第一流體的流出量之前或者之后求取預期消耗。

但為了在所求取的流出量和所求取的預期消耗之間的盡可能有效力的比較，在這兩個求取之間的時間間距優選應當在時間上盡可能地接近、優選是相同的。此外，對于在所求取的流出量或者說所求取預期消耗之間的盡可能有效力的比較來說必需的是，這兩個時間段基本上同樣長。然而替代地也可能的是，在較短的時間段中確定所求取的兩個參量中的一個，只要隨后進行到較長的時間段的相應的外推即可。

在求取第一流體的流出量以及求取第一流體的預期消耗之后，與主題相關地能夠求取第一流體的、所求取的流出量和所求取的預期消耗的差。在此，該差能夠直接來自單個值或者也能夠在求取一定數量的值之后才依據求平均的值來實現。在時間上在求取該差之后，接著進行泄漏的探測，該泄漏與主題相關地依據在參考值和所求取的差之間的比較來確定。參考值在此優選是系統相關的恒定值，該恒定值能夠考慮可能的測量誤差。在假設系統完全密封并且不存在測量誤差的理想化情況下，參考值能夠是0。在這種情況下也不得能夠記錄到在第一流體的流出量和預期消耗之間的差。