[发明专利]在线检测固体氧化物燃料电池系统泄漏率的方法及装置

权利要求书

1.一种在线检测固体氧化物燃料电池系统泄漏率的方法，所述固体氧化物燃料电池系统包括固体氧化物燃料电池、设置于所述固体氧化物燃料电池的阳极侧的阳极腔、以及设置于所述固体氧化物燃料电池的阴极侧的阴极腔，其特征在于，所述方法包括：

在固体氧化物燃料电池运行过程中，切断所述阳极腔的燃气供应，关断所述阳极腔的排气管路，切断所述阴极腔的高压空气供应；

获得所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度；

根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率，包括：

根据计算所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率；

其中，为所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率，V为所述固体氧化物燃料电池的开路电压，R为摩尔气体常数，T为所述固体氧化物燃料电池的温度，F为法拉第常数，为氧气摩尔质量，V_a为所述阳极腔的体积，为所述阴极腔的氧分压，为未发生泄漏状态下所述阳极腔的氧分压，m_(Air)为空气泄漏质量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率，包括：

获取预先构建的固体氧化物燃料电池的开路电压和温度与泄漏率的对应关系；

根据获取的固体氧化物燃料电池的开路电压和温度与泄漏率的对应关系，确定与所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度对应的泄漏率。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述获得所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度后，还包括：

比较所述固体氧化物燃料电池的开路电压和预设的电压阈值；

如果所述固体氧化物燃料电池的开路电压大于预设的电压阈值，则执行根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率的步骤；

如果所述固体氧化物燃料电池的开路电压小于或等于所述预设的电压阈值，则确定所述固体氧化物燃料电池系统发生严重泄漏。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

如果所述固体氧化物燃料电池的开路电压小于或等于所述预设的电压阈值，则输出提示信息。

6.一种在线检测固体氧化物燃料电池系统泄漏率的装置，所述固体氧化物燃料电池系统包括固体氧化物燃料电池、设置于所述固体氧化物燃料电池的阳极侧的阳极腔、以及设置于所述固体氧化物燃料电池的阴极侧的阴极腔，其特征在于，所述装置包括：

温度传感器，用于检测所述固体氧化物燃料电池的温度；

电压传感器，用于检测所述固体氧化物燃料电池的开路电压；

与所述温度传感器和所述电压传感器连接的控制器，所述控制器用于：在固体氧化物燃料电池运行过程中，切断所述阳极腔的燃气供应，关断所述阳极腔的排气管路，切断所述阴极腔的高压空气供应；获得所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度；根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器根据所述固体氧化物燃料电池的开路电压和温度确定所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率，具体为：

所述控制器根据计算所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率；

其中，为所述固体氧化物燃料电池系统的泄漏率，V为所述固体氧化物燃料电池的开路电压，R为摩尔气体常数，T为所述固体氧化物燃料电池的温度，F为法拉第常数，为氧气摩尔质量，V_a为所述阳极腔的体积，为所述阴极腔的氧分压，为所述未发生泄漏状态下所述阳极腔的氧分压，m_(Air)为空气泄漏质量。