[發明專利]在線檢測固體氧化物燃料電池系統泄漏率的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010624064.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111740136A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 孫傳新;孫磊;鄭曉光
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04313
• 分類號: H01M8/04313;H01M8/0432;H01M8/04537
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

1.一種在線檢測固體氧化物燃料電池系統泄漏率的方法，所述固體氧化物燃料電池系統包括固體氧化物燃料電池、設置于所述固體氧化物燃料電池的陽極側的陽極腔、以及設置于所述固體氧化物燃料電池的陰極側的陰極腔，其特征在于，所述方法包括：

在固體氧化物燃料電池運行過程中，切斷所述陽極腔的燃氣供應，關斷所述陽極腔的排氣管路，切斷所述陰極腔的高壓空氣供應；

獲得所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度；

根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率，包括：

根據計算所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率；

其中，為所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率，V為所述固體氧化物燃料電池的開路電壓，R為摩爾氣體常數，T為所述固體氧化物燃料電池的溫度，F為法拉第常數，為氧氣摩爾質量，V_a為所述陽極腔的體積，為所述陰極腔的氧分壓，為未發生泄漏狀態下所述陽極腔的氧分壓，m_(Air)為空氣泄漏質量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率，包括：

獲取預先構建的固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度與泄漏率的對應關系；

根據獲取的固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度與泄漏率的對應關系，確定與所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度對應的泄漏率。

4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述獲得所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度后，還包括：

比較所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和預設的電壓閾值；

如果所述固體氧化物燃料電池的開路電壓大于預設的電壓閾值，則執行根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率的步驟；

如果所述固體氧化物燃料電池的開路電壓小于或等于所述預設的電壓閾值，則確定所述固體氧化物燃料電池系統發生嚴重泄漏。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括：

如果所述固體氧化物燃料電池的開路電壓小于或等于所述預設的電壓閾值，則輸出提示信息。

6.一種在線檢測固體氧化物燃料電池系統泄漏率的裝置，所述固體氧化物燃料電池系統包括固體氧化物燃料電池、設置于所述固體氧化物燃料電池的陽極側的陽極腔、以及設置于所述固體氧化物燃料電池的陰極側的陰極腔，其特征在于，所述裝置包括：

溫度傳感器，用于檢測所述固體氧化物燃料電池的溫度；

電壓傳感器，用于檢測所述固體氧化物燃料電池的開路電壓；

與所述溫度傳感器和所述電壓傳感器連接的控制器，所述控制器用于：在固體氧化物燃料電池運行過程中，切斷所述陽極腔的燃氣供應，關斷所述陽極腔的排氣管路，切斷所述陰極腔的高壓空氣供應；獲得所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度；根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述控制器根據所述固體氧化物燃料電池的開路電壓和溫度確定所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率，具體為：

所述控制器根據計算所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率；

其中，為所述固體氧化物燃料電池系統的泄漏率，V為所述固體氧化物燃料電池的開路電壓，R為摩爾氣體常數，T為所述固體氧化物燃料電池的溫度，F為法拉第常數，為氧氣摩爾質量，V_a為所述陽極腔的體積，為所述陰極腔的氧分壓，為所述未發生泄漏狀態下所述陽極腔的氧分壓，m_(Air)為空氣泄漏質量。