專利名稱：用于爆破隔膜鑒別的方法與設備的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及燃料電池重整裝置。具體涉及到有關燃料電池系統的爆破隔膜激活的鑒別。
背景技術：
燃料電池在包括小客車、大客車、住宅、商業大樓等廣大領域內，正顯示出用來取代傳統能源的光明前景。贊成燃料電池的三個主要論據是它的資源豐富、高效與清潔。首先，燃料電池的基本燃料是氫，這是宇宙中最富有的元素。其次，燃料電池的效率在基于較低溫度下工作時也可超過卡諾循環極限。例如，于80℃工作的燃料電池其效率通常是內燃機的2～3倍，而內燃機還需要高得多的工作溫度。第三，燃料電池工作的副產品一般是良性的，例如完全由氫提供動力的燃料電池唯一的副產品是水。
普通的一種燃料電池是聚合物電解質膜(PEM)燃料電池。這種燃料電池也可稱之為質子交換膜燃料電池、固體聚合物電解質(SPE)燃料電池或聚合物電解質燃料電池。工作時，分別將氫與氧引入(PEM)燃料電池的陽極與陰極。氫離解為電子與質子，而質子則通過電解質膜如杜邦公司生產的Nafion膜擴散，這種膜將陽極與陰極分開。當質子到達陰極便同氧反應形成水與熱。這些質子運動生成的電流在陽極與陰極間產生約0.7伏的壓差。
但把純氫用作燃料電池的基本燃料存在眾多缺點。氫氣具有較低的能量密度，而至今尚無有效的基礎結構用來分配氫氣。盡管通過將氫液化可提高其能量密度，但液化處理也將增大氫燃料的總成本。此外，液態氫必須保持于低溫下，從而與氫氣相比，分配時的花費更要大的多。于是已提出了許多供替換的基本燃料，包括汽油、甲醇、乙醇與石腦油等。
這樣，有多種燃料可供采用，它們中的某些與礦物燃料混合，但理想的燃料還是氫，要是這種燃料例如是氫，則燃燒過程非常清潔，而實際上在熱發散和/或消耗以及電力消耗后，剩余的只是水。絕大多數易購到的燃料(例如天然氣、丙烷與汽油)以及不太普遍的一些燃料(例如甲醇與乙醇)在其分子結構中都包括氫。于是某些燃料電池裝置采用“燃料處理器”，處理特殊燃料以產生較純的氫蒸汽用作燃料電池的燃料。在采用氫以外的基本燃料時，通常用一種重整裝置(也稱作燃料處理器)從其他替換性基本燃料來產生氫。三種傳統的重整裝置是蒸汽重整裝置、部分氧化重整裝置與自熱重整裝置。蒸汽重整裝置將替換性基本燃料與蒸汽和熱相結合以產生氫。操作此系統所需的熱是普通燃燒替換性基本燃料或來自燃料電池出口過量的氫而獲得的。部分氧化重整裝置是將替換性基本燃料與氧結合以生產氫和一氧化碳，此一氧化碳然后與蒸汽反應生成更多的氫。部分氧化釋出的熱可以俘獲而用在系統的任何地方。自熱重整裝置將替換性基本燃料與蒸汽和氧兩者結合以使反應為熱平衡的。
在這些重整裝置中可以發生壓力偏離額定值的現象。為了防止損傷與反應器相連的硬件，即周知為設備與反應容器的平衡件，在發生偏離額定值情形是采用一種周知為爆破隔膜的減壓裝置來減壓。這種爆破隔膜可以包括開關以及能在此爆破隔膜因超壓而破裂時給出指示的電子硬件。
一般地說，與上述燃料系統關聯的控制系統的計算資源是被用來經常評價這種爆破隔膜的狀態的。最新的爆破隔膜的特點是具有智能的復合硬件以及控制硬件中的I/O分配來監控此硬件的狀態。這可以利用能按另外的方式用于此系統中其他作業的資源。此外還需要其他設備例如硬件電子設備用于監控爆破隔膜的工作。這樣將增大采用這類減壓裝置的費用和/或影響到這種系統的工作效率。
本發明便是針對去克服或至少是減少上述一或多個問題的影響的。
發明內容
本發明的一個方面提供了用于鑒別爆破隔膜激活的方法。接收與流體流有關的壓力數據或溫度數據。根據此壓力數據與溫度數據中的至少一種去確定這種流體流是否中斷。響應于對這種流體流中斷的確定來鑒別爆破隔膜的激活。
本發明的另一個方面提供了用來鑒別爆隔膜激活的燃料電池系統。本發明的燃料電池系統包括氧化劑和與此氧化劑有效結合的重整裝置。此系統還包括爆破隔膜，它響應壓力偏離額定值而激活，釋放流入重整裝置中的重整化合物；同時包括有壓力傳感器以提供與此重整裝置相關流體流涉及的壓力數據。此系統尚包括有與此壓力傳感器有效連接的控制器。設置此控制器是用來根據壓力數據探測壓力偏離額定值，以及用來確定此爆破隔膜是否響應此壓力偏離額定值而激活。
本發明的又一個方面提供了用于鑒別爆破隔膜激活的設備。本發明的這一設備包括一與爆破隔膜有效連接的控制器。此控制器是用來接收壓力數據、根據此壓力數據確定已經發生壓力偏離額定值、確定此爆破隔膜是否已響應壓力偏離額定值激活。
在本發明的又一方面，提供了根據指令編碼的計算機可讀程序的存儲裝置，用以鑒別爆破隔膜的激活。此按指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在由計算機執行時實施一種方法，此方法包括接收有關流體流的壓力數據與溫度數據兩者中的至少一種、根據此壓力數據與溫度數據中的至少一種確定此流體流是否中斷、鑒別響應于測定此流動的中斷的爆破隔膜的激活。
本發明可以通過下面結合附圖所作的說明獲得理解，附圖中以相同的標號表明相同的部件，其中圖1是依據本發明一說明性的實施例的燃料系統框圖。
圖2是依據本發明一說明性的實施例，圖1中氧化劑與自熱重整裝置(ATR)之間相互作用的較詳細的框圖表示。
圖3是依據本發明一說明性的實施例，圖11中ATR的較詳細的框圖表示。
圖4是依據本發明一說明性的實施例，圖3中第一與第二機械阻力裝置的較詳細的框圖表示。
圖5A與5B是依據本發明一說明性實施例，圖1中控制器的較詳細的框圖表示。
圖6是示明依據本發明一說明性實施例的方法的流程圖。
本發明容許有各種變型和不同的等效形式，它的具體實施例在附圖中的舉例方式表明并在此詳加說明。但應認識到這里對具體實施例的說明并非用來將本發明限定于所公開的特殊形式中，相反，本發明涵蓋了后附權利要求書所規定的本發明精神與范圍內的所有變型，等效物與可替換形式。
具體實施例方式
下面描述本發明的說明性實施例。為醒目起見，在本說明書中并未描述一實際裝置的所有零部件。自然應該認識到，在任何這種實際的實施例的研發過程中，為了實現研發者的具體目標，必須確定出眾多的具體實現形式，例如要考慮到與系統有關的一致性以及與商業有關的制約性，它們將因實現形式的不同而異。此外還應認識到，這類研發工作可能是復雜而費時的，但它們對于那些能從這里所公開的內容中獲益的內行人，卻只是件常規性的工作。
本發明的實施例用于監視壓力傳感器和/或溫度傳感器，以確定爆破隔膜是否激活(例如破裂)。在一實施例中，為附圖所描述且將于下面說明而在本發明中涉及到的爆破隔膜可以是圓形的，或者可以是任何其他形狀，只要它可用來響應積聚的壓力去激活物質的釋放，而這仍保持在本發明的精神與范圍內。換言之，“爆破隔膜”一詞可以代表種種裝置，能具備各式各樣形狀，只要能響應壓力偏離額定值而激活(例如破裂)即可。
本發明的實施例提供的爆破隔膜能夠破裂/開孔，以允許流入燃料系統中的物質逸散而解決壓力偏離額定值的問題。可以采用下游的壓力傳感器和/或溫度傳感器來評價或比較預定的閾值，用以確定是否發生爆破隔膜的激活。根據這一確定結果，可以應用爆破隔膜的診斷程序來警告爆破隔膜激活業已發生的燃料系統中各個部件。于是可以減少或者免除為監控爆破隔膜專門設計的硬件，而利用此燃料系統中一般已設有的壓力和/或溫度傳感器。把專用硬件的需要壓縮到僅僅是有限的一些特殊應用中自然將降低費用。
本發明的實施例可用來監視燃料電池堆的電壓同時施加電載荷以確定爆破隔膜的激活是否發生。本發明的實施例提供了這樣的爆破隔膜，它能破裂/開孔以允許物質流入燃料系統來解決壓力偏離額定值的問題，釋放的壓力將流向阻力最少的通道以免在燃料電池中出現壓力降，并把壓力流轉向到氧化劑室、結果將使富氫的重整產品不能用作燃料電池堆，因而各個電池出現電壓降，導致總燃料電池堆較低的電壓。由于在對燃料電池堆加載的同時可指示出電壓降，就可以減少或是省除設計用來監視爆破隔膜的硬件。
先參看圖1，其中示明了依據本發明實施例的燃料系統100。系統100包括燃料處理器101、燃料電池堆103與控制器105。在一實施例中，控制器105可包括有計算機系統，這將在圖5A與5B與下面的描述中說明。在一實施例中，燃料電池堆103可包括多個電池130，其中各電池130(參看圖2)是一種質子交換膜燃料電池，但是也可采用其他類型的電池而不脫離本發明的精神與范圍。在一實施例中，電池130可以是單獨的電池。本發明不限于由燃料電池堆103實現。特別是在圖示的實施例中，燃料處理器101可以包括下述的其他模塊的物理子系統。
燃料處理器101特別可以包括自熱重整裝置(ATR)102。ATR102能進行氧化-還原反應，將輸入給ATR102的燃料重整為重整產品化合物例如轉化氣，而可以為燃料電池堆103利用。ATR102可以包括重整產品化合物流動系統，此系統能利用爆破隔膜來減輕ATR102內可能發生的壓力偏離額定值的問題。ATR102將于下面作更詳細的說明。
燃料處理器101還可包括氧化劑室104，它在一實施例中可以是陽極尾氣氧化劑(ATO)室，為關心這里所公開內容的內行人熟知的其他類型氧化劑也是可以采用的，且保持在本發明的精神與范圍內。氧化劑室104能混合蒸汽、燃料與空氣，用以形成可作為過程進料化合物(例如過程原料氣體)輸送給ATR102的燃料混合物。燃料處理器101還可包括燃料子系統106、水子系統108與空氣子系統110。燃料子系統106能夠將輸入燃料輸送給氧化劑室104，以混合到輸送給ATR102的過程進料化合物中。燃料子系統106可以例如給氧化劑室104提供天然氣。水系統108能將水輸送給氧化劑室104，用以混入輸送給ATR102的過程進料化合物中。類似地，空氣子系統能將預定量的水輸送給氧化劑室104，用以混入輸送給ATR102的過程進料化合物中。燃料處理器101還包括熱子系統112，能在ATR102工作時控制各種溫度區。應知有多種燃料例如烴可以用于燃料系統100。
參看圖2，其中示明了依據本發明實施例的在氧化劑室104與ATR102之間的相互作用。氧化劑室104如上所述在到ATR102的路徑220上提供了過程進料化合物。ATR102處理此進料化合物并為燃料電池堆130在管線125上提供氫燃料電池堆仍包括多個電池130組成的堆，各個電池包括一陽極135與一陰極137。下面將對ATR102作更詳細的描述。ATR102包括能響應壓力偏離額定值，中止重整產品物質在ATR102中循環的正常流動的爆破隔膜210，用以為重整產品提供逃逸通路。爆破隔膜210可以以多種形狀與多種尺寸實施，而提供一種響應壓力偏離額定值可激活或破裂的設備來釋放重整的物質/化合物。在ATR102正常運轉時(即不存在壓力偏離額定值時)，重整物質的正常流動可以沿路徑250返回氧化劑室104，或是返回燃料電池。但當發生壓力偏離額定值時，此爆破隔膜210設計成能成為激活的(例如破裂)，減壓，于路徑260上使流體從ATR102返回到氧化劑室104。
本發明提供了實施例用來實施爆破隔膜的診斷程序，給系統100指明業已發生了爆破隔膜的激活。本發明提供了實施例用來分析壓力讀數和/或溫度讀數，用以確定是否發生了爆破隔膜210的激活。這樣就能應用爆破隔膜210而減少了元器件如傳感器、其他硬件電子元器件、軟件和/或固件電子元器件等，同時利用此爆破隔膜210僅僅對壓力偏離額定值起反應。氧化劑室104所接收的重整化合物可以處理，過剩的化合物可以經路徑120作為廢氣排盡。
參看圖3，其中給出了ATR102一實施例的更詳細的框圖。來自氧化劑室104的在路徑220上的過程進料化合物為反應器310接收。反應器310沿路徑315上提供重整化合物氣流。來自反應器310的重整化合物傳送到路徑315上的第一機械阻力裝置320。來自此第一機械阻力裝置320的氣流可以繼以一沿路徑345到第二機械阻力裝置330的氣流。有關此第一與第二機械阻力裝置320、330的較細致說明將給出于圖4以及隨后的說明中。
來自第二機械阻力裝置330的化合物氣流可以通過路徑335送至第一隔離閥340。第一隔離閥340然后將化合物氣流于路徑250上導引回氧化劑室104。ATR102的輸出可以送至燃料電池堆103中電池130的陽極135(參看圖2)。來自第二隔離閥360的輸出經管線260傳送給氧化劑室104。
在沿路徑315上發生壓力偏離額定值時，爆破隔膜激活(例如破碎)，將路徑315上的氣流轉移到氧化劑室104。爆破隔膜210響應路徑315上的壓力偏離額定值，沿路徑355將重要產品化合物的氣流提供給第二隔離閥360，再由此第二隔離閥經路徑260提供給氧化劑室104，此路徑260上設有爆隔膜并將重整產品化合物帶到氧化劑室104。氧化劑室104然后處理過剩的重整產品化合物。
當爆破隔膜210激活，ATR102中的氣流被擾動，這可能導致燃料電池堆103中一或多個電池130的電壓降。為此，值得注意的是，爆破隔膜發生激活可能是實施校正或補償步驟所致。換言之，一或多個電池130的電壓降可以用來表征爆破隔膜已發生激活。流過爆破隔膜210的重整產品化合物為氧化劑室104處理，作為廢氣經路徑120排出，但如果不另設與爆破隔膜210關聯的電子器件與傳感器，上述結果可能不會為系統100覺察到。但是增設電子器件與傳感器會增大ATR102的運行成本同時會降低系統100的總效率。
ATR102還包括壓力傳感器370與溫度傳感器380。壓力傳感器370與溫度傳感器380可設在第一機械阻力裝置之后路徑325的節點處。壓力傳感器370與溫度傳感器380可以包括提供指示壓力與溫度的信號的傳感器。控制器105可從壓力傳感器370和/或溫度傳感器380接收這種信號。當流過ATR102內的重整產品化合物處于正常流動時，路徑315上的壓力與溫度一般處于預定范圍內。
本發明提供了用來監視傳感器370、380提供的壓力與溫度信號的實施例。在一實施例中，這種傳感器370、380可以用于與操作燃料處理系統有關的眾多的處理工作，而另外的優點是相應的讀數可以用來確定爆破隔膜已否激活。例如若在此重整產品化合物正常流過ATR102而壓力傳感器370一般讀數約為2psi時，則突降到近似于0或0.5psi便可表明爆破隔膜210已激活(即重整產品化合物已沿路徑315流出，通過爆破隔膜210且進入氧化劑室104)。之所以如此是因為，若是爆破隔膜210激活，則路徑315上的氣流將選擇爆破隔膜210到第二隔離閥360的路徑，因為這同到第一與第二機械阻力器320、330的路徑相比，將會是阻力最小的路徑。
此外，由溫度傳感器380表明的突然性溫度降低也同樣表明了爆破隔膜210激活。例如當重整產品于ATR102中正常流動時，溫度傳感器380的溫度值讀數可以指示約80℃。若爆破隔膜210被激活，則沿路徑315的氣流將流向爆破隔膜210，而路徑325上的溫度將從80℃降至約35～40℃。當探測出這樣的突然溫度降時，控制器105便能確定爆破隔膜210已被激活。一般地說，突然的壓力降也比突然的溫度降容易探測出，這是由于在熱的物質中，溫度降要用較長的時間探測出，而其中的壓力降則可較快的覺察出。于是，利用壓力傳感器370和/或溫度傳感器380的讀數，可以有效地鑒別爆破隔膜210的激活。由于控制器105可以有效地與許多ATR102連接，此方法可以用來快速鑒別激活的(即破裂的)爆破隔膜210。
參看圖4，其中示明了第一與第二機械阻力裝置320、330的較詳細地框圖。第一機械阻力裝置320可以包括在重整產品流過路徑315與325之上時提供壓力降的壓力裝置410。此第一機械阻力裝置320還可包括能在重整產品化合物輸送給燃料電池堆103之前將其冷卻的熱交換器420。在塊420中可以包括多個熱交換器。第一機械阻力裝置320還可包括一能收集由于熱交換器420運轉而冷凝的水的水凝聚器430。一般地說，熱交換器420可將約100℃的物質冷卻到80℃。因此，在第一機械阻力裝置中的部件會經受20℃的降溫，生成的冷凝水產物則由水凝聚器裝置430收集。
此外，第一機械阻力裝置320可以包括過濾裝置440。過濾裝置440能夠過濾在上述處理過程中業已獲得的各種催化劑。在由此第一機械阻力裝置320進行的上述處理中，重整產品化合物給路徑325流至第二機械阻力裝置330。此第二機械阻力裝置330包括轉換閥450。轉換閥450能把路徑335上一部分流體流轉向返回氧化劑室104，而把另一部分基本上是純氫的流體流(路徑125上的)轉換輸送給燃料電池堆103。用于確定爆破隔膜210狀態的壓力與溫度則可以位于路徑325上節點處的壓力傳感器與溫度傳感器獲得。當激活(例如破裂)了爆破隔膜210之后，便中止了到第一機械阻力裝置320的流動，于是操作轉換閥450并不能于路徑335上提供適當的流體流來為激活燃料電池堆103的一部分(一或多個電池130)提供所需的適當化合物。
可以包括計算機系統500的控制器105(首先示明于圖1中)的一個特殊實施例示明在圖5A與5B中。計算機系統500的實現是機架安裝式的，但并非在所有實施例中都如此。事實上，任何給定的裝置的這個方面對于實施本發明并不重要。計算機系統500也可以按臺式的個人計算機、工作站、筆記本式或膝上型計算機、嵌入式處理機等來實現。此外，控制器105可以取一或多個硬連線的控制器或是硬連線的控制器與計算機系統相結合的形式。
圖5A與5B所示的計算機系統500包括通過總線系統515與存儲器510通信的處理機505。存儲器510可包括硬盤和/或隨機存取存儲器(RAM)和/或可更換的存儲器如軟磁盤517，同時可將光盤520插入存儲器510中。存儲器510用存儲按上述獲得的數據集的數據結構編碼，包括操作系統530、用戶接口軟件535以及應用程序565，用戶接口軟件535與顯示器540接合，實現用戶接口545。用戶接口545可包括外圍I/O裝置如小鍵盤或鍵盤550、鼠標555或控制桿560。處理機505在操作系統530控制下運行，而此操作系統實際上可以上相關技術中熟知的任何操作系統。應用程序365取決于操作系統530的執行，通過通電、復位或這兩者調用。在所示實施例中，此應用程序是用來依下面更全面描述的方式實現本發明的某些方面。應知外圍I/O裝置540、550、555和560要以用來為燃料處理器100實現遠程應急停機開關。
下面參看圖6，其中以流程圖示明可用來實施本發明實施例的算法。控制器105在ATR102工作時可執行爆破隔膜算法以檢查爆破隔膜210的狀態(塊610)。控制器610確定到ATR102中反應器310的流體流是否是激活的(塊620)。當測定出到反應器310的流體流非激活的，則爆破隔膜210算法回送并繼續檢查到反應器310的流體流，此循環一直繼續到這一到反應器310的流體流不是激活的。
當控制器105確定了存在到反應器310的流體流的，控制器105將作出兩個確定、控制器105可以確定是否存在高于預定閾值的壓力(塊630)。例如系統100可以確定在路徑325上壓力是否高于或近似于1.5～5psi。在一實施例中，預定的壓力閾值是根據STR102中正常流動時期望的平均壓力計算的。當測定此壓力高于預定閾值時，此算法回送以確定存在有到反應器310的流體，亦即回送到塊620上的位置以檢查到反應器310的流體流，但當控制器105確定了此壓力不高于預定閾值(即壓力降小于1.5psi閾值)時，控制器105可以調用爆破隔膜診斷程序(在塊650)。此爆破隔膜調用程序給控制器105提供信息，這種信息包括鑒別由于壓力偏離額定值使特定的爆破隔膜成為激活的(即破裂的)。沒有這種診斷程序就更難鑒別激活的爆破隔膜以及對由于這種事件在燃料電池堆103的電池103造成的電壓損失作出反應。
當確定了已有流體流到ATR102另的反應器310時(塊620)，控制器105還可確定路徑325上的溫度是否高于預定的閾值(塊640)，例如系統100可以確定路徑325上的溫度是否高于40℃。在一實施例中，此預定的溫度閾值是基于ATR102中正常流動時的期望平均溫度的。在測定出溫度高于預定閾值時，爆破隔膜210算法回送以確定存在有利反應器310的流體流，亦即回送到塊620上的位置來檢查到反應器310的氣流。軟件控制將繼續回送到直立已確定應該生成診斷程序時。當控制器105確定了此溫度不在預定閾值之上時，此算法便生成上述的爆破隔膜診斷程序(塊650)。
在爆破隔膜診斷程序激活后，此激活(破裂)的爆破隔膜210得到鑒別。于是系統100可采取適當的補償措施來校正相應的ATR102中的流動。此外，應用上述方法可以快速地鑒別(燃料電池堆103中)相應的電池130。圖6所示的步驟可以用軟件、固件或硬件部件，或是結合兩或多個這種軟件、固件或硬件部件來實現。
應用一般于ATR102中實現的上述壓力傳感器370與溫度傳感器380，可以很快地指明爆破隔膜210是否激活。這樣就可利用較簡單的爆破隔膜210而不需硬件、固件與軟件工具。這也可使控制器105不必經常監視各爆破隔膜210，從而可以釋放有價值的計算資源。應用上述技術，可以更有效地鑒別燃料電池系統100中激活(破裂)的爆破隔膜210。采用本發明的實施例，可以更有效地操作ATR102與燃料電池堆103。上面提出的方法與設備可以在有化合物流體流情形中獲得多方面的工業應用。
以上公開的具體實施例只是說明性的，因為本發明對于那些可從這里提出的技術獲益的內行人是容易認識到可以由不同的但是等價的方式變更其形式和予以實施的。此外，除經后附權利要求書所描述到的內容外，對說明書中所示的結構或設計細則無意加任何限制。因此，以上公開的具體實施例是可以更改或變型的，而所有這類變化都應認為是在本發明的范圍與精神之內。為此，在下面的權利要求書中列述了本申請尋求保護的內容。
權利要求
1.一種方法，包括下述步驟接收有關流體流的壓力數據與溫度數據中的至少一種；根據上述壓力數據與溫度數據中的至少一種，確定所述流體流是否中斷；響應上述流體流的中斷的確定，鑒別爆破隔膜的激活。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述接收的有關流體流的上述壓力數據與溫度數據中至少之一的步驟，還包括接收涉及燃料電池系統的整形裝置中與整形產品流體流相關的壓力數據與溫度數據兩者中的至少一種。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述接收的有關流體流的上述壓力數據與溫度數據中至少之一的步驟，還包括接收有關在第一機械阻力裝置與第二機械阻力裝置之間的流體流的所述壓力數據與溫度數據中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定流體流是否中斷的步驟還包括確定所述壓力數據是否低于預定的閾值。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述確定所述壓力數據是否低于預定閾值的步驟還包括確定所述壓力數據是否表明此相關的壓力低于約0.5psi。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定所述流體流是否中斷的步驟還包括確定所述溫度數據是否低于預定的閾值。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述確定所述溫度數據是否低于預定閾值的步驟還包括確定所述溫度數據是否表明此相關的溫度低于約40℃。
8.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定所述流體流是否中斷的步驟還包括確定在燃料電池一部分中的電壓降是否低于預定的閾值。
9.根據權利要求1所述的方法，其中所述響應確定上述流體流中斷來鑒別爆破隔膜激活的步驟還包括鑒別已破裂的爆破隔膜。
10.一種燃料電池系統，包括氧化劑室；重整裝置，它與上述氧化劑室有效連接；爆破隔膜，它響應壓力偏差額定值而激活以釋放在上述重整裝置內流動的重整產品化合物；壓力傳感器，它提供與在上述重整裝置內流動的重整產品化合物相關的壓力數據；控制器，它與上述壓力傳感器有效連接，根據上述壓力數據探測壓力偏離額定值，并且確定所述爆破隔膜是否響應所述壓力偏離額定值而激活。
11.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中還包括溫度傳感器以提供與上述重整裝置關聯的所述流動相關的溫度數據。
12.根據權利要求11所述燃料電池系統，其中所述控制器還能根據所述溫度數據檢測溫度，并且能確定所述爆破隔膜已否響應所述溫度偏離額定值而激活。
13.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中還包括第一機械阻力裝置與第二機械阻力裝置，而上述壓力傳感器可用來獲取有關在此第一與第二機械阻力裝置的流體流的壓力數據。
14.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中所述重整裝置是自熱重整裝置。
15.權利要求10所述燃料電池系統，其中還包括與所述重整裝置操作連接的燃料電池，而所述重整裝置給所述燃料電池提供重整產品化合物。
16.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中所述氧化劑是陽極尾氣氧化劑。
17.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中還包括與所述重整裝置有效連接的燃料電池堆用以從所述重整裝置接收氫，此燃料電池堆包括一或多個燃料電池。
18.根據權利要求10所述燃料電池系統，其中還包括電壓探測器，用來探測與所述燃料電池系統有關的燃料電池中的電壓降，以確定所述爆破隔膜已否發生激活。
19.一種設備，包括有控制器，其中此控制器與爆破隔膜有效連接、接收壓力數據、根據此壓力數據確定是否已發生壓力偏離額定值以及確定此爆破隔膜是否已響應所述壓力偏離額定值而激活。
20.根據權利要求19所述的設備，其中所述控制器還可根據確定出所述壓力數據是否表示低于預定閾值的壓力水平來確定所述爆破隔膜是否起動。
21.根據權利要求19所述的設備，其中所述控制器還可接收溫度數據、根據此溫度數據確定是否有溫度偏離額定值以及確定所述爆破隔膜是否響應此溫度偏離額定值而起動。
22.根據權利要求21所述的設備，其中所述控制器還可根據確定出所述溫度數據是否表示低到預定閾值的溫度水平來確定所述爆破隔膜是否起動。
23.根據權利要求19所述的設備，其中所述壓力數據還包括在與重整裝置中流體流有關的第一機械阻力裝置和第二機械阻力裝置之間流體流相關聯的壓力數據。
24.根據權利要求19所述的設備，其中還包括電壓探測器用來探測與所述燃料電池系統相關的燃料電池中的電壓降，以確定所述爆破隔膜是否已激活。
25.一種設備，包括有下述各裝置用來接收與流體流相關的壓力數據與溫度數據兩者中至少一種的裝置；用來根據上述壓力數據與溫度數據兩者中所述的至少一種來確定所述流體流已否中斷的裝置；用來鑒別爆破隔膜響應確定出所述流體流中斷而破裂的裝置。
26.根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，此方法包括下述步驟接收有關流體流的壓力數據與溫度數據兩者中的至少一種；根據上述壓力數據與溫度數據兩者中所述的至少一種來確定所述流體流已否中斷；鑒別爆破隔膜響應確定出所述流體流中斷的破裂。
27.根據權利要求26所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述接收有關流體流的流力數據與溫度數據兩者中的至少一種的步驟還包括接收所述燃料電池系統的整形裝置中與整形產品流體流相關的壓力數據與溫度數據兩者中的至少一種。
28.根據權利要求27所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述接收有關流體流的流力數據與溫度數據兩者中的至少一種的步驟，還包括接收有關在第一機械阻力裝置與第二機械阻力裝置之間的流體流的所述壓力數據與溫度數據中的至少一種。
29.根據權利要求26所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述測定此流體流是否中斷的步驟還包括確定所述壓力數據是否低于預定的閾值。
30.根據權利要求29所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述確定所述壓力數據是否低于預定閾值的步驟還包括確定所述壓力數據是否表明此相關的壓力低于約0.5psi。
31.根據權利要求26所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述確定所述流體流是否中斷的步驟還包括確定所述溫度數據是否低于預定的閾值。
32.根據權利要求31所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述確定所述溫度數據是否低于預定閾值的步驟還包括確定所述溫度數據是否表明此相關的溫度低于約40℃。
33.根據權利要求26所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述響應確定上述流體流中斷來鑒別爆破隔膜激活的步驟還包括鑒別已破裂的隔膜。
34.根據權利要求26所述的根據指令編碼的計算機可讀程序存儲裝置在它當計算機執行這類指令時所執行的方法，其中所述確定所述流體流是否中斷的步驟還包括確定在燃料電池一部分中的電壓降是否低于預定的閾值。
全文摘要
本發明提供了用以鑒別爆破隔膜激活的方法與設備。接收有關流體流的壓力數據或溫度數據。根據此壓力數據與溫度數據兩者中的至少一種確定此流體流是否中斷。響應確定此流體流的中斷來鑒別爆破隔膜的激活。
文檔編號H01M8/02GK1943064SQ200480013529
公開日2007年4月4日 申請日期2004年3月30日 優先權日2003年4月4日
發明者威廉·S.·惠特, 維斯納·R.·米爾考維克, 拉爾夫·S.·沃斯利 申請人:德士古發展公司