[發明專利]用于燃料電池發動機排水閥的自動監控裝置及其標定方法

有效

• 申請號: 202110954927.9
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113410493B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 劉東陽;張瀟丹;苗佩宇;姜海林;李飛強;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;G01D21/02
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 姚星

本發明提供了一種用于燃料電池發動機排水閥的自動監控系統，屬于燃料電池發動機排水閥技術領域，解決了現有排水閥標定方法無法應對復雜環境因素變化的問題。該裝置包括數據采集設備、控制器和執行機構。數據采集設備采集當前時刻的氫噴參數后，控制器識別當前時刻排水閥的狀態是否存在異常的可能；如果不存在，判定排水閥正常；如果存在，進一步分析氫噴參數波動量，進行排氫閥的狀態判斷；如果排氫閥開啟，當氫噴參數波動量高于閾值一時，判定排水閥排氣，否則，判定排水閥正常；如果排氫閥關閉，當氫噴參數波動量高于閾值二時，判定為排水閥排氣，否則，判斷排水閥正常；正常時結束監控，排氣時控制執行機構關閉相應排氫閥和排水閥。

技術領域

本發明涉及燃料電池發動機排水閥技術領域，尤其涉及一種用于燃料電池發動機排水閥的自動監控裝置及其標定方法。

背景技術

燃料電池發電系統是將化學反應產生的化學能轉變為電能的裝置。其能源轉化率為40%~60%，并且，具有無污染、環境友好等特點，其能源在轉化過程中幾乎沒有產生氮氧化物和一氧化碳等有污染的氣體，使得燃料電池被視作是一種很有發展前途的能源動力裝置。

燃料電池發電系統使用過程中，需要將氫氣回路中的水分經過分水器分離出來，再經過排水閥將水排出，現有燃料電池發動機排水閥的標定為在實驗室環境下的標定，排水閥在整車環境下由于環境因素更為復雜，外界壓力變化會影響排水閥的排水時間，排水閥開啟時間過長將會導致排水閥排氣，嚴重影響發動機的性能。現有標定方法大多為固定環境因素下對排水閥進行標定，無法應對復雜的環境因素變化，無法避免排水閥排氣的現象。

目前，缺乏一種針對排水閥排氣的現象，設計一種燃料電池發動機排水閥的自動標定方法。

發明內容

本發明實施例旨在提供一種用于燃料電池發動機排水閥的自動監控裝置及其標定方法，用以解決現有排水閥標定方法無法應對復雜環境因素變化的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種用于燃料電池發動機排水閥的自動監控裝置，包括：

數據采集設備，用于采集當前時刻的氫噴參數，發送至控制器；

控制器，用于根據上述氫噴參數識別當前時刻排水閥的狀態是否存在異常的可能；如果不存在，判定排水閥正常；如果存在，進一步分析氫噴參數波動量，進行排氫閥的狀態判斷；如果排氫閥開啟，當氫噴參數波動量高于閾值一時，判定排水閥排氣，當氫噴參數波動量小于等于閾值一時，判定排水閥正常；如果排氫閥關閉，當氫噴參數波動量高于閾值二時，判定為排水閥排氣，當氫噴參數波動量小于等于閾值二時，判斷排水閥正常；以及，在判定排水閥正常的下一時刻，結束監控，在判定排水閥排氣的下一時刻，控制執行機構關閉相應排氫閥和排水閥；

執行機構，用于根據所述控制器的控制，關閉相應排氫閥或排水閥。

上述技術方案的有益效果如下：可以通過對氫噴參數監控判定排水閥狀態，當排水閥出現排氣情況時及時應對，避免對電堆造成更大影響，并可以針對當前環境對排水閥進行自動標定，及時修正誤差。

基于上述系統的進一步改進，所述氫噴參數包括氫噴占空比、氫噴進口壓力P₀、氫噴出口壓力P₁、電堆輸出電流I。

上述進一步改進方案的有益效果是：對氫噴參數進行了限定，通過上述氫噴參數，可以精準地判斷排水閥狀態是否正常，當排水閥出現排氣情況時及時應對。

進一步，所述數據采集設備進一步包括：

氣體壓力傳感器，分別設置于燃料電池的氫噴進氣口和氫噴出氣口處，用于采集當前時刻的氫噴進口壓力P₀和氫噴出口壓力P₁；