一种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统及其方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统及其方法，其包括氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀，氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀依次通过管道相连接，在氢气总阀门与氢进气阀门之间的管道上还设置有氢进压力传感器，在氢进气阀与氢排气阀之间的管道上还连接有电堆；氢进压力传感器上还连接有用于循环检测氢进压力输出信号的单片机，氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀均与单片机相连接，通过单片机控制其通断。本发明将在氢进压力传感器输出信号低于设定数值时，有效的排除掉氢管路负压现象造成的干扰，准确的判断氢进压力传感器是否存在零点漂移问题，其可以有效的避免系统错误的报氢进压力传感器故障，提高系统诊断的准确性，确保系统待机时的可靠性。
【专利说明】一种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控制系统，更具体地说，是一种有关燃料电池备用电源系统用气 压力控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002] 在现有燃料电池备用电源系统中，氢气压力控制是不可或缺的，现有的燃料电池 备用电源系统中，一般只控制系统在运行时氢气压力能保证在正常范围内，在系统待机时 由于氢分子的扩散，会造成氢气管道内产生负压现象，压力传感器输出信号会低于零点信 号，系统会误认为氢进压力传感器零点漂移（假设零点信号为〇. 5V，设定当输出信号低于 〇. 4V时，判定为传感器零点漂移），产生错误的故障信息。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术上存在的不足，本发明提供了一种燃料电池备用电源系统用氢气压 力控制系统及其方法，有效的避免系统错误的报氢进压力传感器故障，提高系统诊断的准 确性，确保系统待机时的可靠性。
[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
[0005] -种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统，其包括氢气总阀、氢进气阀和 氢排气阀，其特征在于，所述氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀依次通过管道相连接，在所述 氢气总阀门与氢进气阀门之间的管道上还设置有用于测量管道氢气压力的氢进压力传感 器，在所述氢进气阀与氢排气阀之间的管道上还连接有电堆；
[0006] 所述氢进压力传感器上还连接有用于循环检测氢进压力输出信号的单片机，所述 氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀均与单片机相连接，通过单片机控制其通断。
[0007] 进一步的，所述氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀均采用的是电磁阀，便于单片机的 控制。
[0008] -种利用上述氢气压力控制系统的控制方法，其特征在于，其方法为：首先，通过 单片机循环检测氢进压力的输出信号，当检测到氢进压力传感器输出信号低于预先设定数 值时，则打开氢进气阀和氢排气阀一定时间，使空气可以倒流进氢管道中，确保氢气管道中 的负压现象消失，即可排除氢管路负压现象对故障诊断的干扰；然后，关闭氢进气阀和氢排 气阀一定时间后，继续循环检测氢进压力传感器的输出信号；此时，若单片机检测到低于氢 进压力传感器输出信号低于预先设定数值时，则发出报传感器零点漂移故障信息；反之，则 正常。
[0009] 作为优选，所述预先设定数值为0_0. 4V，便于使用。
[0010] 作为优选，打开氢进气阀和氢排气阀的时间为1-2秒，关闭氢进气阀和氢排气阀 的时间为2_4s秒。
[0011] 由于氢管路负压和氢进压力传感器零点漂移都会造成氢进压力传感器输出信号 低于零点，本发明通过上述技术方案，将在氢进压力传感器输出信号低于设定数值时，有 效的排除掉氢管路负压现象造成的干扰，准确的判断氢进压力传感器是否存在零点漂移问 题，其可以有效的避免系统错误的报氢进压力传感器故障，提高系统诊断的准确性，确保系 统待机时的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0013] 图1为本发明的系统结构图。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0015] 如图1所示，本实施例的一种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统，其包 括氢气总阀1、氢进气阀3和氢排气阀5,氢气总阀1、氢进气阀3和氢排气阀5依次通过管 道相连接，在氢气总阀1门与氢进气阀3门之间的管道上还设置有用于测量管道氢气压力 的氢进压力传感器2,在所述氢进气阀3与氢排气阀5之间的管道上还连接有电堆4 ;所述 氢进压力传感器2上还连接有用于循环检测氢进压力输出信号的单片机，所述氢气总阀1、 氢进气阀3和氢排气阀5均与单片机相连接，通过单片机控制其通断。
[0016] 本实施例中，氢气总阀1、氢进气阀3和氢排气阀5均采用的是电磁阀，便于单片机 的控制。
[0017] 本实施例采用上述系统的方法如下：
[0018] 在系统待机时，系统由单片机一直循环检测氢进压力的输出信号，当检测此信号 低于0. 4V时，将氢进阀和氢排阀打开持续1秒，使空气可以倒流进氢管道中，使氢管路中的 负压现象消失，即可排除氢管路负压现象对故障诊断的干扰，3秒后继续循环检测氢进压力 传感器2的输出信号，如果此信号仍旧低于0. 4V，那说明氢进压力传感器是出现零点漂移 故障，系统此时应报传感器零点漂移故障
[0019] 由于氢管路负压和氢进压力传感器零点漂移都会造成氢进压力传感器输出信号 低于零点，本发明控制将在氢进压力传感器输出信号低于零点时，有效的排除掉氢管路负 压现象造成的干扰，准确的判断氢进压力传感器是否存在零点漂移问题。
[0020] 由于采用以上技术方案，本发明的可以有效的避免系统错误的报氢进压力传感器 故障，提高系统诊断的准确性，确保系统待机时的可靠性。
[0021] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【权利要求】
1. 一种燃料电池备用电源系统用氢气压力控制系统，其包括氢气总阀、氢进气阀和氢 排气阀，其特征在于，所述氢气总阀、氢进气阀和氢排气阀依次通过管道相连接，在所述氢 气总阀门与氢进气阀门之间的管道上还设置有用于测量管道氢气压力的氢进压力传感器， 在所述氢进气阀与氢排气阀之间的管道上还连接有电堆； 所述氢进压力传感器上还连接有用于循环检测氢进压力输出信号的单片机，所述氢气 总阀、氢进气阀和氢排气阀均与单片机相连接。
2. 根据权利要求1所述的氢气压力控制系统，其特征在于，所述氢气总阀、氢进气阀和 氢排气阀均采用的是电磁阀。
3. 根据利用权利要求1或2所述氢气压力控制系统的控制方法，其特征在于，其方法 为：首先，通过单片机循环检测氢进压力的输出信号，当检测到氢进压力传感器输出信号低 于预先设定数值时，则打开氢进气阀和氢排气阀一定时间，使空气可以倒流进氢管道中，确 保氢气管道中的负压现象消失，即可排除氢管路负压现象对故障诊断的干扰；然后，关闭氢 进气阀和氢排气阀一定时间后，继续循环检测氢进压力传感器的输出信号；此时，若单片机 检测到低于氢进压力传感器输出信号低于预先设定数值时，则发出报传感器零点漂移故障 信息；反之，则正常。
4. 根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述预先设定数值为0-0. 4V。
5. 根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，打开氢进气阀和氢排气阀的时间为 1-2秒，关闭氢进气阀和氢排气阀的时间为2-4s秒。
【文档编号】H01M8/04GK104064787SQ201410271025
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】顾荣鑫, 马天才, 李胜 申请人:昆山弗尔赛能源有限公司