[发明专利]用于检测压缩机喘振的系统和方法及执行该方法的存储介质

说明书

技术领域

本公开涉及与压缩机系统相关联的系统和方法。更特别地但不排他地，本公开涉及用于检测压缩机系统中的喘振状况的系统和方法。

背景技术

压缩机系统可以使用在各种交通工具系统中。例如，压缩机系统可以用于将一定压力下的空气提供到交通工具燃料电池（“FC”）系统。压缩机系统还可以用作交通工具冷却剂系统的部件。压缩机可以用在包括并不包含在交通工具中的系统的多种其他应用中。

压缩机喘振状况会在操作压缩机系统的过程中发生。多种状况能够导致压缩机喘振。例如，压缩机喘振会在压缩机超过其能力（例如，其移动空气或类似物的能力）而过载时发生。在喘振状况的过程中，穿过压缩机的顺流可能不再被维持，和/或在两个方向上的振荡流会发生。这样的喘振状况会使压缩机停转，并且能够导致损坏。

发明内容

所展示的系统和方法用于检测压缩机系统中的喘振状况，和/或采取动作以缓减由喘振状况引起的对压缩机系统的损坏。与压缩机喘振状况相关联的流振荡可能具有高频率和/或振幅。按照本文所公开的实施方式，利用流信息执行的频率和/或振幅计算可以用于检测和/或识别喘振状况的发生。

在某些实施方式中，用于检测压缩机系统中的喘振状况的方法可以包括：接收与经过所述压缩机系统的流量相关的多个流测量量。所述多个流测量量可以包括空气进口流量、低通过滤后空气进口流量以及空气进口流量的导数中的至少一个。振幅计算可以基于所述多个流测量量中的至少一个执行，从而识别可能的喘振状况。在某些实施方式中，振幅计算可以包括：比较空气进口流量与低通过滤后空气进口流量，并且确定所述空气进口流量与所述低通过滤后空气进口流量之差大于第一阈值或小于第二阈值。基于所述确定，流量振荡事件的数量可以被计数。如果流量振荡事件的数量超出一数值，基于所述振幅计算的可能喘振事件就可以被识别。

基于所述多个流测量量中的至少一个的频率计算也可以被执行以识别可能的喘振状况。所述频率计算可以包括：比较空气进口流量的导数与阈值，并且确定所述空气进口流量的导数大于所述阈值。基于所述确定流量振荡事件数量的计数可以被维持。如果流量振荡事件的数量超出一数值，基于所述频率计算的可能喘振事件就可以被识别。喘振状况可以基于所述振幅计算和频率计算的结果而被检测，并且响应地，喘振检测控制信号可以被生成，其可以实施一个或更多个喘振状况缓减方法。

在进一步的实施方式中，系统可以包括压缩机系统，该压缩机系统具有设置在其进口路径中的流量计，该流量计配置为生成多个流测量量。与所述流量计和所述压缩机系统通信地联接的压缩机控制系统可以配置为除了其它的之外接收所述多个流测量量，基于所述多个流测量量中的至少一个执行振幅计算以识别可能的喘振状况，基于所述多个流测量量中的至少一个执行频率计算以识别所述可能的喘振状况，基于所述振幅计算和所述频率计算的结果检测喘振状况，并且基于检测到的喘振状况生成喘振检测控制信号。

在一些实施方式中，在执行所述振幅计算时，所述压缩机控制系统可以配置为比较空气进口流量与低通过滤后空气进口流量，确定所述空气进口流量与所述低通过滤后空气进口流量之差大于第一阈值或小于第二阈值，对流量振荡事件的数量计数，并且如果流量振荡事件的数量超过一数值，则识别可能的喘振事件。在进一步的实施方式中，在执行所述频率计算中，所述压缩机控制系统可以配置为比较空气进口流量的导数与阈值，确定所述空气进口流量的导数大于所述阈值，维持流量振荡的数量的计数，并且基于超过所述数值的计数识别可能的喘振事件。

方案1.一种用于确定压缩机系统中的喘振状况的方法，所述方法包括：

接收与经过所述压缩机系统的流量相关的多个流测量量；

基于所述多个流测量量中的至少一个执行振幅计算以便识别可能的喘振状况；

基于所述多个流测量量中的至少一个执行频率计算以便识别可能的喘振状况；

基于所述振幅计算和所述频率计算的结果检测喘振状况；以及

基于检测到的喘振状况生成喘振检测控制信号。

方案2.根据方案1所述的方法，其中，所述多个流测量量包括空气进口流量、低通过滤后空气进口流量以及空气进口流量的导数中的至少一个。

方案3.根据方案1所述的方法，其中，执行所述振幅计算以便识别所述可能的喘振状况包括：

比较空气进口流量与低通过滤后空气进口流量；

确定所述空气进口流量与所述低通过滤后空气进口流量之差大于阈值；

基于所述流测量量中的至少一个对流量振荡事件的数量计数；

确定流量振荡事件的数量超过一数值；以及