申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114188572B

主分类号：H01M8/0444

分类号：H01M8/0444;H01M8/04664

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.04.01#实质审查的生效;2022.03.15#公开

摘要：本发明公开了一种SOFC系统电堆漏气诊断方法，基于气动平衡原理分析电堆出入口的气体浓度与气体流量和电堆电流之间的关系，若发生泄漏，电堆出口气体浓度预计值和实际测量值也会发生偏差，由此可以判断电堆是否发生气体泄漏。相应地，通过系统流量控制器、电流表和电堆入口传感器测量数据，可以预计电堆出口的气体浓度，然后将其与出口的传感器实测数据进行对比，获取两者之间的差值即电堆状态值，没有发生漏气故障时该值应为零；同时，考虑到实际测量数据存在噪声，通过上述测量数据确定相应的自适应故障阈值，然后根据电堆状态值和自适应阈值之间的关系对电堆漏气故障进行诊断。本发明提供的方法能够有效诊断电堆漏气故障，提高SOFC系统的安全性。

主权项：1.一种SOFC系统电堆漏气诊断方法，其特征在于，包括：S1，基于气动平衡原理，根据电堆阳极和阴极入口处的气体浓度测量值，计算电堆阳极和阴极出口处的气体浓度的预计值；S2，获取电堆阳极和阴极出口处的气体浓度的测量值，分别计算所述电堆阳极和阴极出口处的气体浓度的预计值与测量值之间的差值ε1和ε2；其中，通过电堆阳极和阴极出入口处的固体氧化物气体传感器获取所述电堆阳极和阴极出入口处的气体浓度测量值；S3，若|ε1|大于电堆燃料通道自适应故障阈值ε1-th，则所述电堆发生燃料泄漏故障；若|ε2|大于电堆空气通道自适应故障阈值ε2-th，则所述电堆发生空气泄漏故障；所述电堆燃料为甲烷的重整气体；或，所述电堆燃料为氢气；当所述电堆燃料为甲烷的重整气体时，所述电堆燃料通道状态值的计算公式为： 所述电堆空气通道状态值的计算公式为： 其中，分别为电堆阳极入口处的H2和CO的摩尔分数，分别为电堆阳极出口处的H2和CO的摩尔分数，F为法拉第常数，I为电堆电流，Nfuel,in为电堆阳极入口处的气体摩尔流量，Nair,in为电堆阴极入口处的气体摩尔流量，分别为电堆阴极入口和出口处的O2的摩尔分数；当所述电堆燃料为氢气时，所述电堆燃料通道状态值的计算公式为： 所述电堆空气通道状态值的计算公式为： 其中，分别为电堆阳极入口和出口处的H2的摩尔分数，F为法拉第常数，I为电堆电流，Nfuel,in为电堆阳极入口处的气体摩尔流量，Nair,in为电堆阴极入口处的气体摩尔流量，分别为电堆阴极入口和出口处的O2的摩尔分数；所述燃料通道自适应故障阈值ε1-th的计算公式为： 其中，所述空气通道自适应故障阈值ε2-th的的计算公式为： 其中，分别为电堆阳极入口处的H2和CO的摩尔分数的方差，分别为电堆阳极出口处的H2和CO的摩尔分数的方差，为电堆电流的方差，为电堆阳极入口处的气体摩尔流量的方差，为电堆阴极入口处的气体摩尔流量的方差，和分别为电堆阴极入口和出口O2的摩尔分数的方差；所述燃料通道自适应故障阈值ε1-th的计算公式为： 其中，所述空气通道自适应故障阈值ε2-th的的计算公式为： 其中， 分别为电堆阳极入口和出口处的H2的摩尔分数的方差，为电堆电流的方差，为电堆阳极入口处的气体摩尔流量的方差，为电堆阴极入口处的气体摩尔流量的方差，和分别为电堆阴极入口和出口O2的摩尔分数的方差。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种SOFC系统电堆漏气诊断方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD