一种氢系统的泄漏检测方法、系统及加氢站技术方案

本发明专利技术提供了一种氢系统的泄漏检测方法、系统及加氢站，属于氢系统泄露检测技术领域。根据氢气泄漏时的节流降温效应，采用检测温度的方法，通过温度检测单元实时检测氢系统及其周围环境的实时温度，根据预先建立的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，得出氢系统在当前实际环境下的若发生氢气泄漏时周围环境应该对应的温度范围，若检测到的实时温度处于这个温度范围内，则氢系统发生了泄露。采用本发明专利技术，可以实现对氢系统泄露的高效、安全检测，还能准确定位出氢系统发生泄露的位置，便于及时排查故障。便于及时排查故障。便于及时排查故障。

【技术实现步骤摘要】
一种氢系统的泄漏检测方法、系统及加氢站


[0001]本专利技术提供了一种氢系统的泄漏检测方法、系统及加氢站，属于氢系统泄露检测


技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种将氢燃料的化学能直接转化为电能的装置，只需通入氢燃料和氧化剂就可以连续输出电能，具有能量转换率高、清洁环保的优点。氢燃料电池汽车因其高效率、零排放等优势，已成为新能源汽车发展的重要方向。加氢站是为氢燃料电池汽车提供加氢服务的基础设施。
[0003]氢燃料电池汽车在加氢前需要整车下电，导致车辆自身配备的氢泄露检测系统在加氢过程中无法使用，只能依靠加氢站配备的氢浓度探测器对车载供氢系统的泄漏情况进行检测。车载供氢系统位于车顶上方，但是由于加氢站的氢浓度探测器设置在加氢机的上部(固定在罩棚立柱上)，距离车载供氢系统较远，且未处在车载供氢系统的上方，无法及时准确的检测氢气，具有很大的局限性和风险。
[0004]目前国内从业者正在开发独立的低压电供电模块，为车载供氢系统的控制器供电，以便车辆在整车下电的加氢过程中也可正常使用自身的氢气泄露检测系统，但目前仍处于开发阶段，暂无产品。且出于安全考虑，低压电能否在加氢过程中保留，行业内争议较大，“低压电供电模块”方案能否成功应用暂不明晰。
[0005]综上所述，针对氢燃料电池汽车加氢时的氢气泄露检测技术尚处于研究阶段，现有技术仍无法在车辆加氢时及时、准确地检测出车载供氢系统的氢气是否发生泄露。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种氢系统的泄漏检测方法、系统及加氢站，氢系统的泄漏检测方法、系统用于提供一种检测效率高的氢系统泄漏检测方法及系统；加氢站用于解决氢燃料电池汽车的氢系统在加氢时由于整车下电，同时加氢站内氢浓度探测器距离氢系统较远，导致无法及时准确检测氢系统氢气泄露的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种氢系统的泄漏检测方法，包括如下步骤：
[0008]1)温度检测单元获取氢系统及其周围环境的实时温度发送给控制器；
[0009]2)控制器获取当前环境温度和氢系统压力，并根据预先存储的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，获取当前氢系统压力和当前环境温度下的实际泄露温变范围；
[0010]若实时温度处于实际泄露温变范围内，则氢系统的氢气发生泄漏。
[0011]根据氢气泄漏时的节流降温效应，采用检测温度的方法，通过温度检测单元实时检测氢系统及其周围环境的实时温度，根据预先建立的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，得出氢系统在当前实际环境下的若发生氢气泄漏时周围环境应该对应的温度范围，若检测到的实时温度处于这个温度范围内，则氢系统发生了泄露。采用本专利技术，
可以实现对氢系统泄露的高效、安全检测，还能准确定位出氢系统发生泄露的位置，便于及时排查故障。
[0012]进一步地，在上述方法中，所述氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系根据如下方法确定：
[0013]通过实验标定不同环境温度、不同氢系统压力下氢系统泄露时，氢系统及其周围环境的对应温度再加上设定偏移量，作为对应环境温度、对应氢系统压力下的泄露温变范围。
[0014]进一步地，在上述方法中，所述温度检测单元为红外温度检测单元，包括红外图像采集模块和红外图像分析模块，红外图像采集模块用于获取氢系统及其周围环境的温度图像发送给红外图像分析模块，红外图像分析模块对所述温度图像进行图像处理，得到氢系统及其周围环境的实时温度。
[0015]本专利技术还提供一种氢系统的泄漏检测系统，包括控制器和用于检测温度的温度检测单元，所述控制器通信连接温度检测单元；
[0016]控制器获取氢系统压力，并根据预先存储的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，获取对应当前氢系统压力和当前环境温度下的实际泄露温变范围；温度检测单元获取氢系统及其周围环境的实时温度发送给控制器，若检测到的实时温度处于实际泄露温变范围内，则氢系统的氢气发生了泄漏。
[0017]一种氢系统的泄漏检测系统，包括控制器和温度检测单元，根据氢气泄漏时的节流降温效应，采用温度检测单元检测氢系统及其周围环境的实时温度，根据预先建立的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，得出氢系统在当前实际环境下的若发生氢气泄漏时周围环境应该对应的温度范围，若检测到的实时温度处于这个温度范围内，则氢系统发生了泄露。采用本专利技术，可以实现对氢系统泄露的高效、安全检测，还能准确定位出泄露的位置，便于及时排查故障。
[0018]进一步地，在上述系统中，所述氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系根据如下方法确定：
[0019]通过实验标定不同环境温度、不同氢系统压力下氢系统泄露时，氢系统及其周围环境的对应温度再加上设定偏移量，作为对应环境温度、对应氢系统压力下的泄露温变范围。
[0020]在站控单元内预存的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系根据提前在实验室内进行的实验标定，在不同环境温度、不同氢系统压力下分别进行氢气泄露检测实验，采集对应环境温度、对应氢系统压力下的氢系统及其周围环境的温度，再加上一定的偏移量作为对应环境温度、对应氢系统压力下的泄露温变范围。通过实验标定出的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系相较于采用模型计算或预测出的数据更加准确，而且可以根据实际情况调整氢系统压力及环境温度，可操作性更强且易实现。
[0021]进一步地，在上述系统中，所述温度检测单元为红外温度检测单元，包括红外图像采集模块和红外图像分析模块，红外图像采集模块用于获取氢系统及其周围环境的温度图像发送给红外图像分析模块，红外图像分析模块用于对所述温度图像进行图像处理，得到氢系统及其周围环境的实时温度。
[0022]针对上述的温度检测单元，提出一种具体的实现方法，红外温度图像采集模块和
红外图像分析模块组成，红外温度图像采集模块用于采集氢系统及其周围环境的温度图像，并发送给红外图像分析模块；红外图像分析模块内存储的图像分析算法对温度图像进行分析，得出对应的温度数据。温度检测单元采用红外温度检测技术，相较于设置多个常规的温度传感器，检测范围更广，效率更高。
[0023]进一步地，在上述系统中，还包括氢感胶带检测单元，所述氢感胶带检测单元包括相互通信连接的氢感胶带图像检测模块和氢感胶带图像分析模块，氢感胶带图像分析模块与控制器通信连接；
[0024]所述氢感胶带图像检测模块用于获取在氢系统的预设节点处设置的氢感胶带的氢感胶带图像，所述氢感胶带图像分析模块用于判断氢感胶带图像上的氢感胶带颜色是否发生变化；所述氢感胶带与氢气接触时颜色发生变化；
[0025]若氢感胶带图像分析模块检测到氢感胶带图像中的氢感胶带颜色发生变化，则氢系统的氢气发生泄漏。
[0026]为提高氢气泄露检测的准确性，还通过氢感胶带检测单元对车载供氢系统可能发生泄露的位置进行精准检测，并提出一种实现其的具体结构，通过图像采集和分析处理的方法，检测对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢系统的泄漏检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)温度检测单元获取氢系统及其周围环境的实时温度发送给控制器；2)控制器获取当前环境温度和氢系统压力，并根据预先存储的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，获取当前氢系统压力和当前环境温度下的实际泄露温变范围；若实时温度处于实际泄露温变范围内，则氢系统的氢气发生泄漏。2.根据权利要求1所述的氢系统的泄漏检测方法，其特征在于，所述氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系根据如下方法确定：通过实验标定不同环境温度、不同氢系统压力下氢系统泄露时，氢系统及其周围环境的对应温度再加上设定偏移量，作为对应环境温度、对应氢系统压力下的泄露温变范围。3.根据权利要求1所述的氢系统的泄漏检测方法，其特征在于，所述温度检测单元为红外温度检测单元，包括红外图像采集模块和红外图像分析模块，红外图像采集模块用于获取氢系统及其周围环境的温度图像发送给红外图像分析模块，红外图像分析模块对所述温度图像进行图像处理，得到氢系统及其周围环境的实时温度。4.一种氢系统的泄漏检测系统，其特征在于，包括控制器和用于检测温度的温度检测单元，所述控制器通信连接温度检测单元；控制器获取氢系统压力，并根据预先存储的氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系，获取对应当前氢系统压力和当前环境温度下的实际泄露温变范围；温度检测单元获取氢系统及其周围环境的实时温度发送给控制器，若检测到的实时温度处于实际泄露温变范围内，则氢系统的氢气发生了泄漏。5.根据权利要求4所述的氢系统的泄漏检测系统，其特征在于，所述氢系统压力及环境温度与泄露温变范围之间的关系根据如下方法确定：通过实验标定不同环境温度、不同氢系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国彪，唐博，张霄，张龙海，蒋尚峰，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：