[发明专利]用于探测在流体系统中的泄漏的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于探测在流体系统中、尤其是燃料电池系统中的泄漏的方法，该方法包括以下步骤：求取至少一个第一流体(2)在特定时间段内的流出量、求取第一流体(2)在所述特定时间段期间的预期消耗、求取在所求取的流出量和所求取的预期消耗之间的差以及依据在参考值和所求取的差之间的比较来探测泄漏。

技术领域

本发明的出发点是根据方法独立权利要求的主题的方法、根据系统独立权利要求的主题的系统以及根据并列的系统权利要求的主题的燃料电池系统。

背景技术

在现有技术中已知用于识别在流体系统中的泄漏的方法和系统。

为此，通常在流体系统的不同区域中布置压力传感器，所述压力传感器能够在合适的运行状态下监测系统压力，并且，能够在静态的和非静态的状态下识别泄漏。在此，在没有气体流动的静态状态下，通常依据快速的压力降来记录漏泄。相反，在流体系统的在存在气流时的持续运行中，只能通过记录在流动平衡中出现过低的压力来探测泄漏。

发明内容

本发明的主题是具有方法独立权利要求的特征的方法、具有系统独立权利要求的特征的系统以及具有并列的系统权利要求的特征的燃料电池系统。本发明的其他特征和细节由相应的从属权利要求、说明书和附图中得出。在此，结合根据本发明的方法所描述的特征和细节当然也适用于结合根据本发明的系统和根据本发明的燃料电池系统，并且反之亦然，使得关于各个发明方面的公开总是相互参考或者总是能够相互参考。

根据独立权利要求的、根据本发明的方法尤其用于探测在流体系统中、优选燃料电池系统中、尤其是PEM燃料电池系统中的泄漏。在此，该方法的优点尤其在于，在流体系统的持续运行中也能够可靠地探测到已经较小的泄漏。这在用于识别泄漏的传统方法中是不可能的。在传统方法中，在活动状态下只能够可靠地识别出中等到大量的泄漏。在此，尤其在PEM燃料电池系统中高的系统密封性是安全关键因素，这是因为氢气是易燃气体并且通常以较大的量存在于PEM燃料电池中。

根据本发明的、用于探测流体系统的泄漏的方法在此优选能够使用在车辆、尤其是燃料电池车辆中。在根据本发明的方法中，首先求取至少一个第一流体在特定时间段内的第一流出量。求取第一流体的流出量在此能够直接或者间接地进行。在直接求取时，例如能够通过料位指示器或者流量计来确定流体流量。根据间接方法，也能够从其他不同的、优选测量出的参数中间接地确定流出量。在此，优选能够自由选择时间段。有利地，与求取第一流体的流出量在同时，与主题相关地求取第一流体的预期消耗。替代于同时求取地，也能够在求取第一流体的流出量之前或者之后求取预期消耗。

但为了在所求取的流出量和所求取的预期消耗之间的尽可能有效力的比较，在这两个求取之间的时间间距优选应当在时间上尽可能地接近、优选是相同的。此外，对于在所求取的流出量或者说所求取预期消耗之间的尽可能有效力的比较来说必需的是，这两个时间段基本上同样长。然而替代地也可能的是，在较短的时间段中确定所求取的两个参量中的一个，只要随后进行到较长的时间段的相应的外推即可。

在求取第一流体的流出量以及求取第一流体的预期消耗之后，与主题相关地能够求取第一流体的、所求取的流出量和所求取的预期消耗的差。在此，该差能够直接来自单个值或者也能够在求取一定数量的值之后才依据求平均的值来实现。在时间上在求取该差之后，接着进行泄漏的探测，该泄漏与主题相关地依据在参考值和所求取的差之间的比较来确定。参考值在此优选是系统相关的恒定值，该恒定值能够考虑可能的测量误差。在假设系统完全密封并且不存在测量误差的理想化情况下，参考值能够是0。在这种情况下也不得能够记录到在第一流体的流出量和预期消耗之间的差。