[發明專利]燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法

有效

• 申請號: 202010320031.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN113540532B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 劉秀會;張國強
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04664
• 分類號: H01M8/04664;H01M8/0438;H01M8/0432
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴

本發明提供了一種燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法，包括：獲取每個氫氣瓶的氣壓，并按照每個氫氣瓶的氣壓從小到大分別記為P1、P2、…Pn，將當前開啟氫瓶的編號s設為1；檢測供氫管路內的壓力Pg；判斷PG是否小于等于Ps?ΔP，若“是”，根據Pg和Ps計算或查表獲得開啟編號為s的氫瓶后且供氫管路內壓力穩定后的壓力值Px和供氫管路內壓力從Pg升高至Px所需的時間Trise；開啟編號為s的氫瓶；當編號為s的氫瓶的開啟時間大于預設的時間Ts時，檢測供氫管路內的壓力Pm并判斷Px?Pm是否大于預設的誤差值Pa，若“是”，提示標號為s的氫瓶的瓶口閥故障。這種方法的優點在于：保證了氫氣系統供氫管路壓力沖擊是最小的并快速診斷出所有故障氫氣瓶瓶口閥。

技術領域

本發明涉及燃料電池車輛控制領域，具體而言，涉及一種燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法。

背景技術

氫燃料電池汽車技術日趨發展成熟，作為一種零污染、零排放的新能源汽車，氫燃料電池汽車已經越來越多的進入到了交通系統，得到公眾的廣泛認可。燃料電池車以氫氣為燃料，通過燃料發動機，將化學能高效轉化為電能從而驅動汽車，整個過程僅排出純凈的水，因而是不久的將來取代傳統化石燃料汽車的最理想的節能環保型零排放交通工具。氫氣是常溫常壓下能量密度最高的易燃氣體，在空氣中氫氣體積分數為4％至75％時都能燃燒甚至發生爆炸，氫氣的最小點燃能量不足1毫焦耳。因此，氫系統安全是氫燃料電池使用過程中必須時刻關注的，氫氣系統出現泄漏等問題嚴重影響氫氣系統的安全性。在氫氣系統開始向外界供給氫氣之前，必須提出氫系統故障診斷方法，識別出氫氣系統是否存在故障。

在現有的技術中，專利CN107275660涉及一種燃料電池系統和用于控制燃料電池系統的方法。該系統包括：燃料電池堆；多個瓶口閥，被操作為選擇性地打開或關閉，以將燃料供應給燃料電池堆以及排出雜質；以及壓力傳感器，其檢測被提供給燃料電池堆的燃料電池壓力的狀態。燃料電池控制器然后在多個瓶口閥的被操作為打開或關閉時，通過比較由壓力傳感器檢測到的壓力的上升或下降時間與時間延遲的參考范圍，來確定壓力傳感器或多個瓶口閥的是否有故障。

專利CN107464945涉及一種簡單且高精度地判定多個開閉閥中的任一個是否存在故障的燃料電池系統及燃料電池系統的故障判定方法。燃料電池系統具備：具有開閉閥的多個罐；氫氣供給配管；在氫氣供給配管的合流管上設置的壓力傳感器；以及控制部。控制部具有壓力判定部，該壓力判定部在控制部對多個開閉閥中的每一個指示了打開或者關閉的狀態下，基于從壓力傳感器取得的壓力的變化，來判定多個開閉閥的正常、或者多個開閉閥中的任一個開閉閥的故障。

這些現有技術的缺點在于：1、對于氫氣瓶的數量多的燃料電池系統，比如燃料電池重型卡車和大客車的氫氣瓶的數量會達到8個或更多，現有技術完成所有氫氣瓶瓶口閥故障狀態判定，所需時間是非常長的，尤其當只有最后一個待檢測的氫氣瓶瓶口閥有故障時；2、對于氫氣瓶的數量多的燃料電池系統，比如燃料電池重型卡車和大客車的氫氣瓶的數量會達到8個或更多，當多個氫氣瓶的瓶口閥有故障時，現有技術診斷很難快速診斷出所有已經發生故障的氫氣瓶瓶口閥，增加系統維護檢修時間；3、現有技術每次故障檢測，采取同時開啟多個氫氣瓶瓶口閥的方式，對氫氣系統所有零部件壓力沖擊也是很大的，因為沖擊壓力與同時開啟的氫氣瓶瓶口閥的數量正相關。

綜上所述，需要提供一種燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法，其能夠克服現有技術的缺陷。

發明內容

本發明旨在提供一種燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法，其能夠克服現有技術的缺陷。本發明的發明目的通過以下技術方案得以實現。

本發明的一個實施方式提供了一種燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法,其中所述燃料電池氫系統的瓶口閥故障診斷方法包括多個步驟：

步驟1：獲取每個氫氣瓶的氣壓，并按照每個氫氣瓶的氣壓從小到大為請氫瓶編號為從1至n，每個氫氣瓶的氣壓分別記為P1、P2、…Pn，將當前開啟氫瓶的編號s設為1；

步驟2：檢測供氫管路內的壓力Pg；