[发明专利]用于预兆和健康管理的基于极限的阈值估计

说明书

技术领域

当今广泛使用各种复杂装置。许多这些装置具有指示装置是否功能正常或者是否可能存在装置运行问题的各种运行参数。例如，燃料电池系统具有用于某些性能变量的具体阈值极限。例如，在可接受运行条件期间存在用于燃料电池系统的各个部分的温度极限。同样存在用于许多燃料电池系统的输出电压或电流的极限。

背景技术

显著研究致力于预兆和健康管理(PHM)以及主成分分析(PCA)，用于检测装置何时在离开预期或期望运行状态的条件下运行。该方法的一个限制是关于装置的正常或基线运行而不是基于运行参数阈值极限的分析来完成分析。

发明内容

根据实施例，监测装置运行的方法包括确定指示装置的运行条件的多个运行参数。确定每个运行参数与该参数的对应极限之间的差。每个极限指示对应于装置的非期望运行条件的对应运行参数的值。至少基于所确定的差的最小一个确定活动指数。确定活动指数是否位于对应于装置的期望运行的范围内。

根据实施例，监测装置运行的系统包括多个检测器，该检测器提供指示装置运行条件的运行参数的相应指示。系统包括处理器，该处理器被配置为确定每个运行参数与该参数的对应极限之间的差。每个极限指示对应于装置的非期望运行条件的对应运行参数的值。将处理器配置为至少基于所确定的差的最小一个确定活动指数。将处理器配置为确定该活动指数是否处于对应于装置的期望运行的范围内。

从下列详细描述中所公开的示例性实施例的各种特征和优点对于本领域的技术人员将变得显而易见。如下可简要描述伴随详细描述的图例。

附图说明

图1示意性地示出用于监测示例装置运行的系统。

图2是概述示例方法的流程图。

图3以图形示出活动指数和与活动指数相关的关闭极限之间的关系。

具体实施方式

图1示意性示出用于监测装置30运行的系统20。不必要将所公开的系统以及该描述的方法限定于任意特定装置30。在图示的示例中，装置30包括燃料电池发电厂。出于讨论目的，示出示例燃料电池发电厂的所选部分。电池堆组件(CSA)32包含以已知方式产生电力的多个燃料电池。燃料34的源向CSA 32供电。冷却剂组件36选择性地提供冷却剂用于以已知方式控制CSA的温度。

用于监测装置30运行的系统20包括多个传感器或检测器，安置该传感器或检测器以便检测多个提供关于装置30的运行条件的指示的运行参数。在图示的示例中，温度传感器40提供来自CSA 32的排气温度的指示。另一检测器42提供CSA 32内的电压或温度的指示。另一检测器44向CSA32提供由燃料供电系统34提供的关于燃料内容物或量的指示。另一检测器46提供关于冷却系统36的信息，诸如关于冷却剂温度或冷却剂内的特定成分的浓度的信息。另一检测器48提供离开CSA 32的冷却剂温度的指示。

给定该描述，处理所关注的特定装置的本领域的技术人员将能够配置一组检测器来提供必要的运行参数信息用于监测他们所处理的装置的运行条件。出于讨论目的，提供图示的检测器。不一定将所公开的示例性实施例限制于检测器的任意特定装置或任意特定布置。

处理器50从检测器40-48收集信息用于监测装置30的运行条件。基于通过处理器50作出的确定，通过用户接口52向用户提供输出。该输出可以是可视或可听警报或存在调整或关闭装置30运行的理由的某个指示。取决于特定装置和正被监测的条件，可定制由用户接口52提供的输出以满足特定情况的需要。

图2包括概述用于监测图1中装置30的运行条件的示例方法的流程图60。在62处确定多个运行参数。这通过从检测器40-48收集信息并且在处理器50内处理它们而进行以便将检测器信息放置到可用形式中。在64处，确定关于每个运行参数和对应极限之间的距离。在一个示例中，将距离确定为在通过对应检测器指示的运行参数值和对该特定参数确定的极限之间的欧氏距离。在如示例装置30的燃料电池的情况中，在装置30内存在各种部件温度的极限。基于关于可接受运行参数的已知信息确定温度的可接受极限，以便确保装置30的正常运行并且促进实现装置的期望寿命。给定特定装置30，将已知或可确定所讨论的运行参数的特定极限来满足特定情况的需要。