[发明专利]氢存储系统中的所有压力变换器的标定

说明书

技术领域

本发明总体上涉及氢存储系统的压力传感器的标定，且更具体地涉及用于标定在燃料电池车辆的氢存储系统中使用的压力传感器的方法和系统，其在压力调节器达到完全开启位置时使用氢存储系统中存在的已知压力值，且将氢存储系统中的所有压力传感器标定为已知调节器压力值，以便减少在传感器范围的低端处的公差带。

背景技术

燃料电池车辆预期近来在机动车市场中的普及快速增加。燃料电池车辆提供多个期望特征，例如实际上无污染排放以及避免车辆使用石油燃料。燃料电池车辆的关键部件是氢存储系统，其存储由大多数燃料电池车辆用作燃料的氢。氢存储系统通常包括用于存储气体氢的一个或多个互连压力容器，连同氢存储系统操作所需的各种阀、计量器和配件。使得车辆驾驶里程最大化同时装配在包装约束内且满足规定要求，是燃料电池车辆的氢存储系统设计中的关键考虑。

燃料电池需要处于指定压力的可靠氢气源。压力调节器用于将氢气从其存储在容器中所处的高压减少为燃料电池需要的较低指定压力。然而，氢存储系统中使用的压力容器不能承受从过低氢压力的快速再装填，从而在氢存储系统中的压力达到最小许可压力值时车辆中的燃料电池必须关闭。不幸的是，能够测量在容器中通常可见的高氢气压力的压力传感器在低压范围时不是非常准确。因而，在当前氢存储系统，不能精确地确定氢存储系统中的压力何时达到最小许可压力。因而，公差带必须应用于压力读数，且在压力读数减去公差值达到最小许可压力时，燃料电池必须关闭。

需要用于氢存储系统中的压力传感器的标定方法，其改进传感器在其范围低端处的准确性。这种方法将允许在存储容器接近清空时氢压力的更准确读数，从而消除了压力读数周围的大公差带，避免燃料电池的过早关闭，且允许显著更多的氢燃料用于给车辆提供动力。因而，车辆将在燃料再装填停车之间具有更大的驾驶里程，这对驾驶员是实际有益的。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种用于自动地标定燃料电池车辆的氢存储系统中的所有压力传感器的方法和系统。氢存储系统中的压力调节器在低压下具有大很多的准确性，且用于标定在氢存储系统中使用的高范围压力传感器。该标定可以仅仅在压力调节器处于完全开启位置时进行。在这种情况下，压力传感器可以被标定为调节器的调节压力值，从而极大地改进了高范围传感器读数在其范围低端处的准确性。标定可以在某些情况下在燃料电池操作期间进行、可以在编程关闭序列过程期间进行，或者在维修程序中进行。

方案1. 一种用于标定气体存储系统中的压力传感器的方法，所述气体存储系统包括用于存储气体的一个或多个压力容器，其中，所述气体由气体存储系统提供给下游装置，所述方法包括：

操作气体存储系统和下游装置；

监测第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器处的气体压力；

允许第二压力传感器处的气体压力下降至压力调节器的调节压力，所述压力调节器位于第二压力传感器和第三压力传感器之间；

确认压力调节器完全开启；以及

将第二压力传感器和第三压力传感器标定为压力调节器的调节压力。

方案2. 根据方案1所述的方法，其中，允许第二压力传感器处的气体压力下降至压力调节器的调节压力包括：操作气体存储系统，直到所述一个或多个压力容器中的气体压力下降至压力调节器的调节压力。

方案3. 根据方案1所述的方法，其中，允许第二压力传感器处的气体压力下降至压力调节器的调节压力包括：关闭位于所述一个或多个压力容器中的每个下游的容器截止阀，以使得容器截止阀下游的气体压力下降。

方案4. 根据方案1所述的方法，其中，确认压力调节器完全开启包括：检测第三压力传感器处的压力下降。

方案5. 根据方案1所述的方法，其中，确认压力调节器完全开启包括：从压力调节器接收表示压力调节器完全开启的信号。

方案6. 根据方案1所述的方法，还包括：将第一压力传感器标定为第二压力传感器。

方案7. 根据方案6所述的方法，其中，将第一压力传感器标定为第二压力传感器包括：针对第一压力传感器和第二压力传感器之间的压力下降进行调节。

方案8. 根据方案6所述的方法，其中，将第一压力传感器标定为第二压力传感器包括：关闭位于第二压力传感器下游的系统截止阀；以及允许气体压力在第一压力传感器和第二压力传感器之间达到静态平衡。

方案9. 根据方案1所述的方法，其中，所述气体是氢，所述下游装置是燃料电池系统。

方案10. 根据方案9所述的方法，其中，燃料电池系统用于给车辆提供动力。