[发明专利]气体泄漏探测装置和燃料电池系统

权利要求书

1.一种探测燃料电池系统(100)中的气体泄漏的气体泄漏探测装置，该燃料电池系统包括燃料电池(10)；燃料气体供应源；从燃料气体供应源提供燃料气体给燃料电池(10)的供应通道(24)；排放通道(26)，通过其从燃料电池(10)排放燃料气体；以及在排放通道(26)中设置的放气阀(240)，用于调整从燃料电池(10)排放的燃料气体量，

该气体泄漏探测装置包括：

在供应通道(24)中设置的供应量探测器，其探测供应的燃料气体量，其中

该供应通道(24)包括位于供应量探测器下游的第一通道，

该燃料电池(10)包括燃料气体从中流过的第二通道，

该排放通道(26)包括位于放气阀(240)上游的第三通道，其中

该气体泄漏探测装置还包括：消耗量计算器，计算由燃料电池(10)消耗的燃料气体量；压力探测器，探测气体泄漏探测通道中的燃料气体的压力，该气体泄漏探测通道包括第一通道、第二通道和第三通道；变化量计算器，其使用探测的压力获得燃料气体的压力变化，并且计算由于燃料气体的压力变化而引起的气体泄漏探测通道中的燃料气体的变化量；差量计算器，通过从供应燃料气体量减去消耗的燃料气体量和气体泄漏探测通道中的燃料气体的变化量，计算所探测的供应燃料气体量与消耗的燃料气体量与气体泄漏探测通道中的燃料气体的变化量之和之间的差值；以及燃料气体泄漏探测器，当该差值等于或大于第一预定值时，其判定气体泄漏探测通道中存在燃料气体泄漏。

2.根据权利要求1的气体泄漏探测装置，其中该气体泄漏探测通道包括循环通道(28)，其一端在供应量探测器的下游位置被连接到供应通道(24)，以及其另一端被连接到排放通道(26)，由此燃料气体从排放通道(26)通过循环通道(28)流向供应通道(24)，以致可以重复利用燃料气体。

3.根据权利要求2的气体泄漏探测装置，其中

该燃料电池系统(100)包括在循环通道(28)中设置的循环泵(250)，该循环泵将燃料气体从排放通道(26)传送到供应通道(24)，

该气体泄漏探测装置包括校正部分，其校正由供应量探测器探测的供应燃料气体量，以便降低由循环泵(250)产生的脉动影响，以及

该差量计算器通过从供应燃料气体的校正量减去消耗的燃料气体量和气体泄漏探测通道中的燃料气体的变化量计算该差值。

4.根据权利要求2的气体泄漏探测装置，其中

该燃料电池系统(100)包括在循环通道(28)中设置的循环泵(250)，该循环泵将燃料气体从排放通道(26)传送到供应通道(24)，以及

该供应量探测器探测循环泵(250)未工作时的供应燃料气体量。

5.根据权利要求1至4的任意一项的气体泄漏探测装置，其中

该气体泄漏探测通道包括多个部分，

压力探测器探测气体泄漏探测通道中的多个部分的每一个中的燃料气体的压力，

变化量计算器获得每个部分中的燃料气体的探测压力的变化；变化量计算器获得由于各相应部分中的燃料气体的压力变化而引起的每个部分中的燃料气体的变化量；以及变化量计算器通过对所有部分中的燃料气体的变化量求和，计算气体泄漏探测通道中的燃料气体的变化量。

6.根据权利要求1至4的任意一项的气体泄漏探测装置，其中

该燃料电池系统(100)包括在供应通道(24)中设置的卸压阀门，该卸压阀门减小燃料气体的压力，以及

气体泄漏探测装置包括数量探测器，该数量探测器用于探测燃料气体量，并被设置在供应通道(24)中以使得卸压阀门位于数量探测器和供应量探测器之间；以及泄漏判定许可部分，在通过供应量探测器探测的供应燃料气体量和通过数量探测器探测的燃料气体量之间的差值处于预定范围的情况下，其用于允许燃料气体泄漏探测器判定是否存在燃料气体泄漏。

7.根据权利要求6的气体泄漏探测装置，其中

当通过供应量探测器探测的供应燃料气体量和通过数量探测器探测的燃料气体量均是恒定的，但是该两数量之间的差值不在预定范围内时，该燃料气体泄漏探测器判定供应通道(24)中的供应量探测器和数量探测器之间存在燃料气体泄漏。