CN113447212A - 氢气泄漏检测方法及其检测***、氢能源车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气泄漏检测方法及其检测***、氢能源车辆，涉及氢能源车辆技术领域。氢能源车辆包括氢燃料电池运行状态，在氢燃料电池运行状态时的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：获取第一设定时间内氢气消耗量，根据第一设定时间内氢气消耗量计算氢气的实际使用速率；获取第一设定时间内氢燃料电池的氢气的理论使用速率；计算氢气的实际使用速率和氢气的理论使用速率的差值；判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内；若否，则氢气泄漏。解决了现有技术中部分区域的氢气泄漏不能够及时检测到的问题，有效地避免了氢气浪费和氢气泄漏造成的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及氢能源车辆技术领域，尤其涉及一种氢气泄漏检测方法及其检测***、氢能源车辆。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。使用氢燃料电池的车辆具有零排放、高效率、低噪音和可快速补充能量的特点，被认为是替代传统内燃机的理想车辆动力装置。
氢气泄漏的检测是保证氢能源车辆安全运行的关键，针对氢气泄漏，目前氢能源车辆采用在各个可能发生泄漏的区域布置氢浓度传感器的方式进行检测。但是一方面氢气密度小、扩散能力强、逃逸性好，即使发生泄漏，也能够很快逃逸，不能及时聚集到氢浓度传感器周围；另一方面供氢管路连接点多、各零部件分布较为分散，这就导致数量有限的氢浓度传感器无法监控到所有可能发生泄漏的区域，导致部分区域的氢气泄漏不能被及时检测到，从而影响车辆运行安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢气泄漏检测方法及其检测***、氢能源车辆，能够检测任何区域的氢气泄漏，避免氢气泄漏造成浪费和安全隐患。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种氢气泄漏检测方法，用于氢能源车辆的氢气泄漏检测，所述氢能源车辆包括氢燃料电池运行状态，在所述氢燃料电池运行状态时的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
获取第一设定时间内氢气消耗量，根据所述第一设定时间内氢气消耗量计算氢气的实际使用速率；
获取第一设定时间内氢燃料电池的氢气的理论使用速率；
计算所述氢气的实际使用速率和所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值；
判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内，若否，则氢气泄漏。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，所述判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内的步骤包括：检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢管路的管路开关阀是否全部开启，若所述储氢瓶的氢气开关阀和所述供氢管路的管路开关阀均全部开启，且所述氢气的实际使用速率和所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值不在所述设定使用速率的差值范围内，则氢气泄漏。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，若所述储氢瓶的氢气开关阀和所述供氢管路的管路开关阀未全部开启，则对氢气体积进行修正，根据修正后的氢气体积重新计算所述氢气的实际使用速率与所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值，再判断重新计算的所述氢气的实际使用速率与所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值是否在所述设定使用速率的差值范围内。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，氢气体积的修正方法包括：
若储氢瓶的总体积为V1,供氢管路的总体积为V2,未开启氢气开关阀的储氢瓶的体积总和为V3，供氢***中管路开关阀未开启的管路体积总和为V4，则修正后的氢气体积为：Vˊ＝V1+V2-V3-V4。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，所述氢能源车辆还包括下电状态，在所述下电状态时，检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀是否全部关闭，若是，则计算并存储当前供氢管路中的氢气质量m1。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，所述氢能源车辆还包括上电状态，所述上电状态的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
计算当前供氢管路中的氢气质量m2；
计算当前供氢管路中的氢气质量m2与上次所述下电状态时存储的供氢管路中的氢气质量m1的差值；
判断二者的差值是否在设定质量差值范围内，若否，则氢气泄漏。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，所述氢能源车辆还包括纯电运行状态，所述纯电运行状态的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
获取第二设定时间内供氢管路留存的氢气的泄漏量；
根据所述第二设定时间内氢气的泄漏量计算氢气的泄漏率，判断所述氢气的泄漏率是否在设定泄漏率范围内，若否，则氢气泄漏。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，氢气质量的计算公式为：
根据所述氢气质量的计算公式获取氢气消耗量和泄漏量，其中：P为供氢***中压力传感器检测的压力；T为温度传感器检测的温度；在上电状态、纯电运行状态和下电状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部关闭，供氢管路中留存有氢气，V为供氢管路总体积；在所述氢燃料电池运行状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部打开，V为储氢瓶的总体积与供氢管路的总体积之和。
作为氢气泄漏检测方法的一种优选方案，确定氢气泄漏后，发送故障提示，同时关闭储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀，且在故障提示消失前禁止开启储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀。
一种氢气泄漏检测***，采用以上任一项所述的氢气泄漏检测方法，该氢气泄漏检测***包括储氢瓶、供氢管路和氢燃料电池，所述储氢瓶与所述氢燃料电池通过供氢管路连通，所述供氢管路中设置有压力传感器和管路开关阀，所述压力传感器用于检测所述供氢管路中的压力，所述管路开关阀用于控制所述供氢管路是否连通；所述储氢瓶包括组合阀，所述组合阀中集成有氢气开关阀和温度传感器，所述氢气开关阀用于控制所述储氢瓶中的氢气是否与所述供氢管路连通，所述温度传感器用于检测氢气的温度。
一种氢能源车辆，包括所述的氢气泄漏检测***。
本发明的有益效果：
本发明提供的在氢燃料电池运行时的氢气泄漏检测方法是根据第一设定时间内氢气的实际使用速率和氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内判断氢气是否泄漏。通过氢气的理论使用速率和实际使用速率的差值判断氢气是否泄漏，无论氢气在供氢管路的任何连接点或是任何零部件处发生泄漏，都能够检测到。解决了现有技术中氢浓度传感器无法监控到所有可能发生泄漏的区域导致的部分区域的氢气泄漏不能够及时检测到的问题，有效地避免了氢气浪费和氢气泄漏造成的安全隐患。
本发明提供的氢气泄漏检测***，采用上述氢气泄漏检测方法，在氢燃料电池运行时，通过氢气开关阀和管路开关阀控制储氢瓶与氢燃料电池的连通，通过压力传感器检测供氢管路中的压力，通过温度传感器检测氢气的温度，然后计算第一设定时间内氢气的实际使用速率和氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内，判断氢气是否泄漏。该检测***应用上述的检测方法检测氢气泄漏，能够及时检测氢能源车辆供氢***中各个区域的氢气泄漏，避免了氢气浪费，提高了检测效率。
本发明提供的氢能源车辆，应用上述的氢气泄漏检测***，能够及时检测氢能源车辆的氢气泄漏，避免了氢气浪费和氢气泄漏造成的安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例二提供的氢能源车辆上电状态的氢气泄漏的检测方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的氢能源车辆纯电运行状态的氢气泄漏的检测方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的氢能源车辆氢燃料电池运行状态的氢气泄漏的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例提供了一种氢能源车辆，包括氢气泄漏检测***，该氢气泄漏检测***能够及时检测氢能源车辆的氢气泄漏，避免了氢气浪费和氢气泄漏造成的安全隐患。
在本实施例中，氢能源车辆中还设置有锂电池，锂电池和氢燃料电池并联连接，共同为氢能源车辆提供动力。供氢***中的氢燃料通过供氢管路为氢燃料电池提供氢气，氢燃料电池将氢气和氧气的化学能直接转换成电能，为氢能源车辆提供动力。氢能源车辆上电以后，可以利用锂电池内存储的电能纯电动运行，当锂电池内存储的电能消耗一定量之后，VCU(Vehicle control unit，整车控制器)可控制氢燃料电池自动开启，使氢燃料通过供氢管路为氢燃料电池提供氢气，氢燃料电池将氢气和氧气的化学能转换成电能从而提高氢能源车辆的续航能力。
本实施例还提供了一种氢气泄漏检测***，包括储氢瓶、供氢管路和氢燃料电池，储氢瓶与氢燃料电池通过供氢管路连通，供氢管路中设置有压力传感器和管路开关阀，压力传感器用于检测供氢管路中的压力，管路开关阀用于控制供氢管路是否连通；储氢瓶包括组合阀，组合阀中集成有氢气开关阀和温度传感器，氢气开关阀用于控制储氢瓶中的氢气是否与供氢管路连通，温度传感器用于检测氢气的温度。
在本实施例中，储氢瓶配置有温度驱动型安全泄压装置，供氢时，氢气开关阀和管路开关阀均开启，氢气从储氢瓶中排出，依次经过温度传感器、过滤器、过流阀、氢气开关阀、压力传感器、减压阀、安全阀、放空针阀、管路开关阀、金属软管进入氢燃料电池发动机。加氢时，氢气从加氢口进入，依次经过机械式压力表、单向阀、过滤器、压力传感器、氢气开关阀、过流阀、过滤器、温度传感器进入储氢瓶。氢***在加氢、供氢和等待任一过程中任何零部件或供氢管路连接点发生泄漏均会影响氢能源车辆的运行安全。
本实施例提供的氢气泄漏检测***，在氢燃料电池运行时，通过氢气开关阀和管路开关阀控制储氢瓶与氢燃料电池的连通，通过压力传感器检测供氢管路中的压力，通过温度传感器检测氢气的温度，然后计算第一设定时间内氢气的实际使用速率和氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内，判断氢气是否泄漏，该检测***能够及时检测氢能源车辆各个区域的氢气泄漏，避免了氢气浪费，提高了检测效率。
实施例二
本实施例提供了一种氢气泄漏检测方法，应用于实施例一提供的氢能源车辆和氢气泄漏检测***。
氢能源车辆包括上电状态、纯电运行状态、氢燃料电池运行状态和下电状态，本实施例提供的氢气泄漏检测方法在上电状态、纯电运行状态和氢燃料电池运行状态均进行氢气泄漏检测。在氢能源车辆的整个运行周期内都能实时监控氢气泄漏情况，保证氢能源车辆的安全运行。
氢气质量的计算公式为：
其中：P为供氢***中压力传感器检测的压力；T为温度传感器检测的温度；在上电状态、纯电运行状态和下电状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部关闭，供氢管路中留存有氢气，V为供氢管路总体积；在氢燃料电池运行状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部打开，V为储氢瓶的总体积与供氢管路的总体积之和。
如图1-图3所示，本实施例提供的氢气泄漏检测方法，包括上电状态的氢气泄漏检测方法S10、纯电运行状态的氢气泄漏检测方法S20和氢燃料电池运行状态的氢气泄漏检测方法S30。
如图1所示，上电状态的氢气泄漏检测方法S10包括以下步骤：
S11、计算当前供氢管路中的氢气质量m2；
S12、计算当前供氢管路中的氢气质量m2与上次下电状态时存储的供氢管路中的氢气质量m1的差值；
S13、判断二者的差值是否在设定质量差值范围内，若是，则执行S20或S30；若否，则氢气泄漏，执行S40。
在下电状态时，检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀是否全部关闭，若是，则计算并存储当前供氢管路中的氢气质量m1，若否，则等待VCU的供氢指令置0后关闭所有储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀后，再计算并存储当前供氢管路中的氢气质量m1。
在下电状态时，根据氢气的质量计算公式计算供氢管路中的氢气质量并存储，以供氢能源车辆下次上电状态时使用。
在上电状态和下电状态储氢瓶的氢气开关阀和供氢***的管路开关阀均全部关闭，只需根据氢气的质量计算公式计算供氢管路中的氢气质量，检测供氢管路中留存的氢气是否泄漏。
由于氢能源车辆上电时，距离上次下电已经经过了一段时间，在这段时间内温度传感器检测的温度和压力传感器检测的压力由于温度变化会导致灵敏度发生变化，可能会存在一定的测量误差。当前供氢管路中的氢气质量m2与上次下电状态时存储的供氢管路中的氢气质量m1不可能完全相等。设定质量差值范围值可根据氢能源车辆的监测***监测的多个无氢气泄漏故障的氢能源车辆在上、下电状态时氢气质量的差值的平均值设定。
如图2所示，纯电运行状态的氢气泄漏检测方法S20包括以下步骤：
S21、获取第二设定时间内供氢管路中留存的氢气的泄漏量；
S22、根据第二设定时间内氢气的泄漏量计算氢气的泄漏率；
S23、判断氢气的泄漏率是否在设定泄漏率范围内，若是，则返回S21,继续循环检测；若否，则氢气泄漏，执行S40。
在纯电运行状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***的管路开关阀均全部关闭，只需检测供氢管路中留存的氢气是否泄漏，根据氢气的质量计算公式计算供氢管路中的氢气质量，并获取第二设定时间内供氢管路中留存的氢气的泄漏量。
第二设定时间可根据实际情况设定时长。比如，第二设定时间为5分钟～10分钟。在本实施例中，每5分钟计算一次供氢管路中的氢气质量，根据5分钟之前和5分钟之后的氢气质量的差值计算该5分钟之内氢气的泄漏量，然后根据氢气的泄漏量除以时间计算出每分钟的泄漏率。设定泄漏率范围是根据氢能源车辆的监测***监测的多个无氢气泄漏故障的氢能源车辆在纯电运行状态的泄漏率的平均值设定。
如图3所示，氢燃料电池运行状态的氢气泄漏检测方法S30包括以下步骤：
S31、获取第一设定时间内氢气消耗量，根据第一设定时间内氢气消耗量计算氢气的实际使用速率。
在氢燃料电池运行状态时，储气瓶的氢气开关阀和供氢***的管路开关阀均全部打开，需要根据氢气的质量计算公式计算储氢瓶和供氢管路中的氢气消耗量，检测储氢瓶和供氢管路是否有氢气泄漏。
第一设定时间可根据实际情况设定，在本实施例中，第一设定时间取值为10min。
S32、获取第一设定时间内氢燃料电池的氢气的理论使用速率。
在本实施例中，通过氢燃料电池的FCU(Fuel Cell Unit,燃料电池控制器)可获取第一设定时间内的氢气的理论使用速率。
当然，在其他实施例中，如果无法通过氢燃料电池的FCU获取氢气的理论使用速率，也可以根据第一设定时间内氢燃料电池的运行功率计算氢气的理论使用速率。需要说明的是，根据氢燃料电池的运行功率计算氢气的理论使用速率已是现有技术，在此不再赘述。
S33、计算氢气的实际使用速率和氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值。
S34、判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内；若是，则返回S31,继续循环检测；若否，则氢气泄漏，执行S40。
可选地，判断氢气的实际使用速率和氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内的步骤包括：
检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢管路的管路开关阀是否全部开启，若储氢瓶的氢气开关阀和供氢管路的管路开关阀均全部开启，且氢气的实际使用速率和氢气的理论使用速率的差值不在设定使用速率的差值范围内，则氢气泄漏，执行S40。
若储氢瓶的氢气开关阀和供氢管路的管路开关阀未全部开启，则对氢气体积进行修正，根据修正后的氢气体积重新计算氢气的实际使用速率与氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值，再判断重新计算的氢气的实际使用速率与氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内。
可选地，氢气体积的修正方法包括：
若储氢瓶的总体积为V1,供氢管路总体积为V2,未开启氢气开关阀的储氢瓶的体积总和为V3，供氢***中管路开关阀未开启的管路体积总和为V4，则修正后的氢气体积为：Vˊ＝V1+V2-V3-V4。
在本实施例中，设定使用速率的差值范围根据氢能源车辆的监测***监测的多个无氢气泄漏故障的氢能源车辆的在氢燃料电池运行状态时第一设定时间内的氢气的实际使用速率和氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值的平均值设定。
当然，在其他实施例中，根据第一设定时间内氢燃料电池的运行功率计算氢燃料电池的氢气的理论使用速率时，设定使用速率的差值范围需要考虑未做功的氢气消耗。
在氢能源车辆的氢燃料电池运行状态时，根据第一设定时间内氢气的实际使用速率和氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值是否在设定使用速率的差值范围内判断氢气是否泄漏。通过氢燃料电池的氢气的理论使用速率和实际使用速率的差值判断氢气是否泄漏，无论氢气在供氢管路的任何连接点或是任何零部件处发生泄漏，都能够检测到。解决了现有技术中氢浓度传感器无法监控到所有可能发生泄漏的区域导致的部分区域的氢气泄漏不能够及时检测到的问题，有效地避免了氢气浪费和氢气泄漏造成的安全隐患。
确定氢能源车辆的氢气泄漏后，执行以下步骤：
S40、发送故障提示，同时关闭储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中的管路开关阀，且在故障提示消失前禁止开启储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中的管路开关阀。
本实施例提供的氢气泄漏检测方法，在氢能源车辆不同状态下使用不同的检测方法，实时检测氢能源车辆在整个运行周期内的氢气泄漏情况，未增加成本，保证了氢能源车辆的安全运行。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种氢气泄漏检测方法，用于氢能源车辆的氢气泄漏检测，其特征在于，所述氢能源车辆包括氢燃料电池运行状态，在所述氢燃料电池运行状态时的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
获取第一设定时间内氢气消耗量，根据所述第一设定时间内氢气消耗量计算氢气的实际使用速率；
获取第一设定时间内氢燃料电池的氢气的理论使用速率；
计算所述氢气的实际使用速率和所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值；
判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内，若否，则氢气泄漏。
2.根据权利要求1所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，所述判断二者的差值是否在设定使用速率的差值范围内的步骤包括：检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢管路的管路开关阀是否全部开启，若所述储氢瓶的氢气开关阀和所述供氢管路的管路开关阀均全部开启，且所述氢气的实际使用速率和所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值不在所述设定使用速率的差值范围内，则氢气泄漏。
3.根据权利要求2所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，若所述储氢瓶的氢气开关阀和所述供氢管路的管路开关阀未全部开启，则对氢气体积进行修正，根据修正后的氢气体积重新计算所述氢气的实际使用速率与所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值，再判断重新计算的所述氢气的实际使用速率与所述氢燃料电池的氢气的理论使用速率的差值是否在所述设定使用速率的差值范围内。
4.根据权利要求3所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，氢气体积的修正方法包括：
若储氢瓶的总体积为V1,供氢管路的总体积为V2,未开启氢气开关阀的储氢瓶的体积总和为V3，供氢***中管路开关阀未开启的管路体积总和为V4，则修正后的氢气体积为：Vˊ＝V1+V2-V3-V4。
5.根据权利要求1所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，所述氢能源车辆还包括下电状态，在所述下电状态时，检查储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀是否全部关闭，若是，则计算并存储当前供氢管路中的氢气质量m1。
6.根据权利要求5所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，所述氢能源车辆还包括上电状态，所述上电状态的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
计算当前供氢管路中的氢气质量m2；
计算当前供氢管路中的氢气质量m2与上次所述下电状态时存储的供氢管路中的氢气质量m1的差值；
判断二者的差值是否在设定质量差值范围内，若否，则氢气泄漏。
7.根据权利要求1所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，所述氢能源车辆还包括纯电运行状态，所述纯电运行状态的氢气泄漏检测方法包括以下步骤：
获取第二设定时间内供氢管路中留存的氢气的泄漏量；
根据所述第二设定时间内氢气的泄漏量计算氢气的泄漏率；
判断所述氢气的泄漏率是否在设定泄漏率范围内，若否，则氢气泄漏。
8.根据权利要求1-7任一项所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，氢气质量的计算公式为：
根据所述氢气质量的计算公式获取氢气消耗量和泄漏量，其中：P为供氢***中压力传感器检测的压力；T为温度传感器检测的温度；在上电状态、纯电运行状态和下电状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部关闭，供氢管路中留存有氢气，V为供氢管路总体积；在氢燃料电池运行状态时，储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀均全部打开，V为储氢瓶的总体积与供氢管路的总体积之和。
9.根据权利要求1-7任一项所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，确定氢气泄漏后，发送故障提示，同时关闭储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀，且在故障提示消失前禁止开启储氢瓶的氢气开关阀和供氢***中管路开关阀。
10.一种氢气泄漏检测***，采用如权利要求1-9任一项所述的氢气泄漏检测方法，其特征在于，包括储氢瓶、供氢管路和氢燃料电池，所述储氢瓶与所述氢燃料电池通过供氢管路连通，所述供氢管路中设置有压力传感器和管路开关阀，所述压力传感器用于检测所述供氢管路中的压力，所述管路开关阀用于控制所述供氢管路是否连通；所述储氢瓶包括组合阀，所述组合阀中集成有氢气开关阀和温度传感器，所述氢气开关阀用于控制所述储氢瓶中的氢气是否与所述供氢管路连通，所述温度传感器用于检测氢气的温度。
11.一种氢能源车辆，其特征在于，包括如权利要求10所述的氢气泄漏检测***。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113447212B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114256490A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 储氢***及其储氢阀卡滞的检测方法以及燃料电池车 |
| CN114361531A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-15 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种车载燃料电池氢***的泄漏检测***及方法 |
| CN114811449A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-29 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种氢能汽车安全检测装置 |
| CN115218124A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质 |
| CN117405308A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 浙江大学 | 一种氢气泄漏定位***及定位方法 |
| CN117525508A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-06 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种管道氢泄漏识别方法、装置、设备及存储介质 |
| EP4335690A1 (en) * | 2022-09-02 | 2024-03-13 | Cummins, Inc. | Systems and methods for hydrogen leak detection |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102721516A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-10 | 安徽中科智能高技术有限责任公司 | 一种气密性检测仪及利用放气过程测试容器内容积的方法 |
| DE102016011140A1 (de) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Daimler Ag | Verfahren zur Ermittlung einer Wasserstoffleckage |
| CN108916653A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-30 | 北京交通大学 | 一种氢气供给与调控*** |
| CN110567657A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-13 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种氢能机车氢气泄露监测方法 |
| CN110851065A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-28 | 北京京能电力股份有限公司 | 一种发电机漏氢试验在线计算装置和方法 |
| CN111169288A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 检测车载供氢***氢气泄露的方法、装置及燃料电池汽车 |
| US20210047971A1 (en) * | 2018-01-23 | 2021-02-18 | Ulemco Ltd. | Leak Detection in a Hydrogen Fuelled Vehicle |
| CN112977178A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-06-18 | 沃尔特电子（苏州）有限公司 | 一种燃料电池商用车的断电连续氢气泄漏监控*** |
| CN113036186A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池***及其氢***瓶阀故障检测方法、装置 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202110724182.7A patent/CN113447212B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102721516A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-10 | 安徽中科智能高技术有限责任公司 | 一种气密性检测仪及利用放气过程测试容器内容积的方法 |
| DE102016011140A1 (de) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Daimler Ag | Verfahren zur Ermittlung einer Wasserstoffleckage |
| US20210047971A1 (en) * | 2018-01-23 | 2021-02-18 | Ulemco Ltd. | Leak Detection in a Hydrogen Fuelled Vehicle |
| CN108916653A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-30 | 北京交通大学 | 一种氢气供给与调控*** |
| CN110567657A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-13 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种氢能机车氢气泄露监测方法 |
| CN110851065A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-28 | 北京京能电力股份有限公司 | 一种发电机漏氢试验在线计算装置和方法 |
| CN113036186A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池***及其氢***瓶阀故障检测方法、装置 |
| CN111169288A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 检测车载供氢***氢气泄露的方法、装置及燃料电池汽车 |
| CN112977178A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-06-18 | 沃尔特电子（苏州）有限公司 | 一种燃料电池商用车的断电连续氢气泄漏监控*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 白玲等: "《某型号柴油机漏气量大故障分析》", 《内燃机与动力装置》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114256490A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 储氢***及其储氢阀卡滞的检测方法以及燃料电池车 |
| CN115218124A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质 |
| CN115218124B (zh) * | 2021-12-09 | 2024-03-26 | 广州汽车集团股份有限公司 | 多瓶阀状态异常的检测方法、检测装置及存储介质 |
| CN114361531A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-15 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种车载燃料电池氢***的泄漏检测***及方法 |
| CN114811449A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-29 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种氢能汽车安全检测装置 |
| CN114811449B (zh) * | 2022-04-15 | 2023-08-22 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种氢能汽车安全检测装置 |
| EP4335690A1 (en) * | 2022-09-02 | 2024-03-13 | Cummins, Inc. | Systems and methods for hydrogen leak detection |
| CN117405308A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 浙江大学 | 一种氢气泄漏定位***及定位方法 |
| CN117405308B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-26 | 浙江大学 | 一种氢气泄漏定位***及定位方法 |
| CN117525508A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-02-06 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种管道氢泄漏识别方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117525508B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-07-12 | 卓品智能科技无锡股份有限公司 | 一种管道氢泄漏识别方法、装置、设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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