一种燃料电池制造技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池PACK内部氢浓度检测装置及预警方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池的
，尤其涉及一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置及预警方法
。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，氢燃料电池发动机的应用逐渐广泛，由于氢燃料电池的自身特性，氢燃料电池发动机的安全性也是各个厂家最关注的问题之一，而现有为了保证氢燃料电池发动机的安全，会在燃料电池发动机中的壳体内设置多个固定的氢浓度传感器，以可对燃料电池发动机中的浓度实现实时检测，避免氢气浓度过高而出现的各种安全问题，但是氢气浓度传感器位置的设置大多是在前期经过仿真测试后预测的氢气积聚点，但随着燃料电池发动机的使用，其电堆内的单电池材料的老化可能会新增氢气的积聚点，而现有提前预设的固定点位的氢浓度传感器则无法对新增的氢气积聚点的浓度进行检测，从而无法有效的对燃料电池发动机进行监测以及后续的预警
。
[0003]现有的公开号为
CN114046938A
的专利中，其虽然在停机补氢阶段的压降速率以及多个氢浓度传感器位置的读数来判断氢气路是否发生泄漏以及泄漏点位，但是由于传感器的位置过于固定，对于不同工况发动机产生的新增氢气积聚点无法精准定位检测
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置及预警方法
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，应用于壳体
pack
内部，包括：
[0006]可移动的氢浓度检测模块，用以在所述壳体
pack
内移动以实时对多个氢气积聚点位进行浓度检测；
[0007]数据采集模块，所述数据采集模块用于记录所述氢浓度检测模块检测的氢浓度值；
[0008]燃料电池控制模块，所述燃料电池模块接收所述数据采集模块传输的浓度值后，所述燃料电池控制模块将氢浓度值与预设安全阈值进行比对；
[0009]当所述浓度值大于所述预设安全阈值时，实时获取当前的发动机的所处的电状态，并根据所述电状态执行对应的处理策略
。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述，所述发动机的电状态包括上电运行状态，上电待机状态以及未上电状态；
[0011]所述发动机处于上电运行状态时，所述控制模块对应的处理策略为增加壳体
pack
内的通风吹扫量为维持预定时间；
[0012]所述发动机处于上电待机状态时，所述控制模块对应的处理策略为发出开机命令信号，开机后执行0功率点运动，增加空气流量，打开部分旁通节气门；
[0013]所述发动机处于未上电状态时，所述控制模块对应的处理策略为切断供氢系统与发动机氢气传递，并发出报警提示
。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述，所述氢气积聚点位包括流体仿真阶段判定的多个第一点位以及在后续使用过程中产生的至少一个第二点位
。
[0015]作为上述技术方案的进一步描述，还包括位置调节模块，所述氢浓度检测模块固定于所述位置调节模块的表面，并伴随所述位置调节模块而发生位置移动
。
[0016]作为上述技术方案的进一步描述，所述位置调节模块包括至少两条平行设置的
X
向滑轨，两条所述
X
向滑轨之间滑动连接有
Y
向滑轨，所述
Y
向滑轨的下表面滑动连接有第一滑块，所述第一滑块的下表面固定有所述氢浓度检测模块
。
[0017]作为上述技术方案的进一步描述，所述壳体
pack
的下表面贯穿设置有进气口，所述壳体
pack
的侧表面设置有出气口，通过所述进气口向电池
pack
内通入空气，并通过所述出气口排出，以降低所述壳体
pack
内的氢浓度
。
[0018]一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测的预警方法，具体步骤包括：
[0019]S1
，发动机停机状态下，位置调节模块带动氢浓度检测模块移动，对多个氢积聚点位进行浓度检测，对比记录氢浓度最大值，所述氢浓度检测模块固定于氢浓度最大值出的氢积聚点位；
[0020]S2
，发动机装车且可正常响应操作命令的状态下，固定位置后的所述氢浓度检测模块实时判断氢浓度检测值是否小于安全阈值，如是则进入
S3
，如否则进入
S4
；
[0021]S3
，将氢浓度检测值上传至数据采集模块，并记录数据，维持发动机状态；
[0022]S4
，判断并获取发动机电状态，并根据发动机电状态执行对应的处理策略
。
[0023]作为上述技术方案的进一步描述，在
S4
中还包括：
[0024]S41
，判断发动机是否为上电运行状态，若是则进入
S42
，若否则进入
S44
；
[0025]S42
，增加壳体
pack
内的通风吹扫量，并维持预设时间；
[0026]S43
，在经过预设时间的吹扫后，检查所述氢浓度检测读数是否小于安全阈值，若是则进入
S3
，若否则关闭发动机，同时进行报警提示
。
[0027]作为上述技术方案的进一步描述，在
S4
中还包括：
[0028]S44
，判断发动机发否为上电待机状态，若是则进入
S45,
若否则进入
S46
；
[0029]S45
，发出开机命令信号，开机后执行0功率点运动，增加空气流量，打开部分旁通节气门后进入
S42。
[0030]作为上述技术方案的进一步描述，在
S4
中还包括：
[0031]S46
，判断发动机是否为未上电状态，若是则切断供氢系统与发动机氢气传递，并发出报警提示
。
[0032]本专利技术具有如下有益效果：
[0033]1、
本专利技术通过设计氢气浓度传感器与移动滑轨实现氢气浓度传感器在壳体
pack
内移动监测，不仅可以更高效的针对每台不同使用工况场景的发动机进行针对性的
pack
内氢气积聚浓度检测，避免由于氢气浓度传感器的位置固定，带来的风险误报以及报警延误等问题出现，减少氢气积聚的安全隐患，同时相较于设计多个固定位置的氢浓度检测传感器，单个可移动的氢浓度检测传感器在进行软件计算以及数据传输时的计算量更小，信号命令的处理与传输的速度更快，能够更及时的进行报警，以提高燃料电池发动机的安全性
。
附图说明
[0034]图1为本专利技术中氢浓度检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，应用于壳体
pack
内部，其特征在于，包括：可移动的氢浓度检测模块，用以在所述壳体
pack
内移动以实时对多个氢气积聚点位进行浓度检测；数据采集模块，所述数据采集模块用于记录所述氢浓度检测模块检测的氢浓度值；燃料电池控制模块，所述燃料电池模块接收所述数据采集模块传输的浓度值后，所述燃料电池控制模块将氢浓度值与预设安全阈值进行比对；当所述浓度值大于所述预设安全阈值时，实时获取当前的发动机的所处的电状态，并根据所述电状态执行对应的处理策略
。2.
根据权利要求1所述的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，其特征在于，所述发动机的电状态包括上电运行状态，上电待机状态以及未上电状态；所述发动机处于上电运行状态时，所述控制模块对应的处理策略为增加壳体
pack
内的通风吹扫量为维持预定时间；所述发动机处于上电待机状态时，所述控制模块对应的处理策略为发出开机命令信号，开机后执行0功率点运动，增加空气流量，打开部分旁通节气门；所述发动机处于未上电状态时，所述控制模块对应的处理策略为切断供氢系统与发动机氢气传递，并发出报警提示
。3.
根据权利要求1所述的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，其特征在于，所述氢气积聚点位包括流体仿真阶段判定的多个第一点位以及在后续使用过程中产生的至少一个第二点位
。4.
根据权利要求1所述的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，其特征在于，还包括位置调节模块，所述氢浓度检测模块固定于所述位置调节模块的表面，并伴随所述位置调节模块而发生位置移动
。5.
根据权利要求4所述的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，其特征在于，所述位置调节模块包括至少两条平行设置的
X
向滑轨，两条所述
X
向滑轨之间滑动连接有
Y
向滑轨，所述
Y
向滑轨的下表面滑动连接有第一滑块，所述第一滑块的下表面固定有所述氢浓度检测模块
。6.
根据权利要求1所述的一种燃料电池
PACK
内部氢浓度检测装置，其特征在于，所述壳体
pack
的下表面贯穿设置有进气口，所述壳体
pack
的侧表面设置有出气口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡恒伟，周宝，刘然，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：