[發明專利]能量系統和用于管線壓力監控的方法

在審

• 申請號: 201980091661.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113412345A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: H·萊韋倫茨;A·希爾;J·舒爾特
• 申請（專利權）人: HPS家庭電源解決方案有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;H01M8/04;C25B15/023
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李駿

本發明涉及一種用于在能量系統(10)中的、尤其是在房屋能量系統中的連接管線裝置(40)的雙向使用的連接管線(40a)中進行管線壓力監控、尤其是用于確定泄漏的方法，以及也涉及一種能量系統(10)，其中，在所述雙向管線區段(40a)的第一側(43)上設有第一能量源裝置(21)和第一能量消耗裝置(22)，并且在所述雙向管線區段(40a)的第二側(44)上設有第二能量源裝置(31)和第二能量消耗裝置(32)。為了提供對雙向管線的可靠監控而規定，經由在空間上相互分離地處于雙向管線區段(40a)中的兩個壓力測量裝置(50、51)，檢測存在于所述壓力測量裝置(50、51)所處位置的第一壓力(P1)和第二壓力(P2)，并且尤其是在能量系統(10)的控制裝置(60)中，借助分析由壓力測量裝置(50、51)檢測到的壓力(P1、P2)對雙向管線區段(40a)中的管線壓力進行檢查，其方式為：使檢測到的壓力(P1、P2)以不同的方式彼此產生關聯。

技術領域

本發明首先涉及一種根據獨立權利要求1的前序部分的用于在能量系統中進行管線壓力的方法。此外，本發明也涉及一種能量系統。

背景技術

符合此類型的能量系統已在現有技術中以多種方式已知。通常借助這種類型的系統產生和提供用于不同應用領域的能量。

在這種能量系統的一種已知類型中，在第一能量源中產生能量。產生的能量例如可以是氫氣H₂。氫氣例如借助電解產生并且儲存在第二能量源裝置中，該第二能量源裝置例如是儲存裝置。在此例如是所述能量系統的第一運行模式。在能量系統運行期間，將氫氣從儲存裝置轉出并且在第一能量消耗裝置中消耗。在此例如是所述能量系統的第二運行模式。這種第一能量消耗裝置例如是燃料電池裝置。通常，能量系統的前述各部件在空間上相互分離并且經由連接管線裝置相互連接。前述的兩種運行模式通常需要不同的壓力水平。在借助電解的第一運行模式中，例如存在20至60bar的壓力，而對于在第二運行模式中燃料電池裝置的運行，則需要例如小于20bar的壓力。

出于這一原因，在已知的能量系統中，各種運行模式通常相互獨立地在連接管線裝置的相互分離的管線區段中執行。經由連接管線裝置的僅用于能量存入的第一管線區段，借助在此存在的第一壓力將產生的氫氣從第一能量源裝置運輸至第一能量源裝置。經由連接管線裝置的僅用于能量轉出的第二管線區段，將儲存在第二能量源裝置中的氫氣借助為此所需的第二壓力運輸至第一能量消耗裝置并且在那里消耗。

例如在DE 103 07 112 A1中公開了這種已知的能量系統。這種已知的能量系統的缺點在于，連接管線裝置由于不同的壓力而具有不同的管線區段，這些管線區段分別僅在能量系統的第一運行模式中或者在第二運行模式中使用。這不僅構造復雜，而且由于對管線的特殊要求也非常昂貴。此外存在的問題是，管線區段越多，連接管線裝置中可能存在的泄漏就越多。

因此，存在減少能量系統中所需部件數量的需求。

原則上，對此已知了使用雙向管線，能夠選擇性地沿不同方向流經這些雙向管線。由DE 10 2015 209 875 A1中例如已知一種基于電解裝置和氣體加熱裝置的能量系統，其中，該能量系統包括雙向使用的管線區段。

在開頭所述的能量系統的構造方案中，在雙向使用的管線的兩側不僅有能量源裝置，而且也有能量消耗裝置。如果在能量系統運行期間(即氣體從能量源裝置流向能量消耗裝置期間)發生極小的或者說部分泄漏，則氣體可能從泄漏處逸出。尤其是在氫氣的情況下，這是極成問題且危險的并且因此必須加以防止，在任何情況下都必須盡快識別這一情況，以便能夠盡早采取應對措施。簡單的低于極限壓力可能僅極緩慢地響應并且因此是不夠的。在極壞的情況下，如果存在泄漏的體積流(根據公式該泄漏的體積流小于能量源裝置的體積流)并且在能量源裝置上進行壓力測量的情況下，甚至可能導致無法觸發低于極限壓力。