CN103171407A

CN103171407A - 氢气强排系统和氢气强排方法

Info

Publication number: CN103171407A
Application number: CN2011104309627A
Authority: CN
Inventors: 董健; 任纪良; 王青海; 张晓斌; 刘永强; 徐娟; 冷如波
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种氢气强排系统和氢气强排方法。所述氢气强排系统包括设于车内氢气聚集点的氢气传感器以及收集器，所述收集器通过密闭管路与风机连接，所述氢气传感器测量氢气聚集点的氢气浓度，当氢气浓度超过规定值后，所述风机打开，氢气从收集器经由风机后，通过排气管排出。本发明通过加装燃料电池轿车氢气强排系统，对氢气聚集点的氢气进行强制排风，变被动为主动，降低氢气积聚浓度，有效保障了用氢安全。

Description

氢气强排系统和氢气强排方法

技术领域

本发明属于燃料电池轿车领域，具体说涉及一种燃料电池轿车供氢系统的氢气强排系统和氢气强排方法。

背景技术

燃料电池轿车采用氢气与氧气的反应产生的电能作为动力，具有清洁、环保等特点。燃料电池轿车在运行过程中，供氢系统因震动等多种原因存在不确定氢气渗漏或微漏，容易在车底、车内相对高点积聚，这种氢气不断的堆积，当达到一定浓度时，存在一定的用氢安全风险。为了保障用氢安全，现有方式采用在氢气容易堆积的聚集点加装氢气传感器方式进行预防。当氢气浓度超过标准要求值时，氢气传感器报警，燃料电池轿车停车、关机等，并自然状态下，靠氢气自然扩散进行排氢。这种方式靠被动的自然排氢，风险大，效果差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种氢气强排系统，可以通过强排原理对新能源汽车氢气聚集点进行排气，以降低车内氢气渗漏量。

本发明采用以下技术方案：

一种氢气强排系统，用于排出燃料电池轿车供氢系统的氢气泄漏，所述氢气强排系统包括设于车内氢气聚集点的氢气传感器以及收集器，所述收集器通过密闭管路与风机连接，所述氢气传感器测量氢气聚集点的氢气浓度，当氢气浓度超过规定值后，所述风机打开，氢气从收集器经由风机后，通过排气管排出。

进一步地，所述收集器内设滤网，防止气体中其它杂物进入所述密闭管路。

进一步地，所述密闭管路中还设单向阀，防止泄漏氢气在管路中回流。

进一步地，所述氢气聚集点设于燃料电池轿车的后备舱或前舱中。

进一步地，所述后备舱内设氢瓶，所述氢瓶上罩有隔离罩，所述氢气聚集点在后备舱上方、且靠近氢瓶供氢端，所述氢气传感器设在隔离罩以外的氢气聚集点处。

进一步地，所述风机为轴流风机、混流风机、或离心风机。

本发明通过加装燃料电池轿车氢气强排系统，对氢气聚集点的氢气进行强制排风，变被动为主动，降低氢气积聚浓度，有效保障了用氢安全。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种氢气强排方法，可以通过强排原理对新能源汽车氢气聚集点进行排气，以降低车内氢气渗漏量。

本发明采用以下技术方案：

一种氢气强排方法，用于排出燃料电池轿车供氢系统的氢气泄漏，其特征是包括以下步骤：

1)燃料电池轿车启动运行；

2)在车内氢气聚集点设收集器，所述收集器不断收集泄漏氢气，且收集器通过密闭管路与一风机连接；

3)在氢气聚集点还设有氢气传感器，所述氢气传感器测量氢气聚集点的氢气浓度；

4)当氢气传感器测出的氢气浓度超过规定值，风机打开，氢气从收集器经由风机，通过风机后的排气管排出，此时车辆继续运行。

进一步地，在步骤2)中，所述收集器内设滤网，氢气进入收集器后，先进入滤网，再进入密闭管路。

进一步地，在步骤4)中，所述密闭管路中设有单向阀，氢气进入密闭管路中，先通过单向阀，再到达风机。

进一步地，所述氢气聚集点设在车内后备舱或前舱内。

进一步地，所述风机为轴流风机、混流风机、或离心风机。

本发明能有效地解决氢气聚集点氢气浓度超标隐患，提高了用氢安全，提高了燃料电池轿车的安全性能。

附图说明

图1为本发明涉及的氢气强排系统的原理图。

图2为本发明涉及的氢气强排系统在燃料电池轿车后备舱上的布置示意图，图中未示出隔离罩。

图3为从另一角度的氢气强排系统在燃料电池轿车后备舱上的布置示意图。

图4为图3中的A圈放大图，同时也是后备舱中氢气聚集点所在区域。

图5为本发明涉及的氢气强排系统的工作流程图。

具体实施方式

参见图1，为本发明涉及的氢气强排系统的原理图。本发明用于排出燃料电池轿车供氢系统的氢气泄漏，所述氢气强排系统包括设于车内氢气聚集点的氢气传感器以及收集器，所述收集器通过密闭管路与风机连接，所述氢气传感器测量氢气聚集点的氢气浓度，当氢气浓度超过规定值后，所述风机打开，氢气从收集器经由风机后，通过排气管排出。

由图1可知，可根据车内实际需要而设多个氢气聚集点，每个氢气聚集点各设单独的氢气强排系统，即每个氢气聚集点各自设有收集器、氢气传感器，和风机。各氢气强排系统以并联的方式共用一个排气管，车内不同氢气聚集点将收集到的氢气经过密闭管路再由风机，最后从同一个排气管排出。

本发明对现有燃料电池轿车进行氢气聚集点的分析，确认氢气聚集点。对燃料电池轿车来说，氢气聚集点一般发生在车辆的后备舱和前舱。本发明通过在氢气聚集点的上方加装收集器和氢气传感器，通过氢气传感器探测氢气浓度，当氢气浓度超标时，信号反馈给风机，风机启动，氢气由收集器——密闭管路——风机——直接排到空气中或尾排排气管。氢气聚集点(在这里主要指收集器)与风机用密闭管路相连。所述收集器内设滤网，滤网的作用是防止灰尘等杂物进入管道。所述密闭管路中还设单向阀，即在滤网和风机之间设单向阀(也称止回阀)，作用为防止泄漏氢气在管路中回流。

参见图2，为本发明涉及的氢气强排系统在燃料电池轿车后备舱上的布置示意图。由图可知，所述后备舱内设氢瓶4，所述氢瓶4上罩有隔离罩7(见图3，图2未示出)，所述隔离罩7连同后地板与座椅板，以隔离氢瓶总成(主要是隔离氢瓶4与乘员舱)，所述氢气聚集点在后备舱上方、且靠近氢瓶4供氢端，所述氢气传感器8设在隔离罩7以外的氢气聚集点处，见图4，为氢气车内后备舱的氢气聚集点的所在区域。燃料电池轿车在运行过程中，氢气依然会发生从隔离罩7中泄漏出来，并在隔离罩5的上方(仍然在后备舱内)容易造成氢气的堆积。由图可知，收集器2就设在附近，不断收集泄漏出的氢气，通过加装氢气传感器8，检测氢气积聚的浓度，当氢气的浓度超过规定值时，通过信号反馈给风机3，风机3随后启动。积聚的氢气通过收集器2经过滤网(收集器2内含)的过滤，滤出杂质，进入密闭管路9，再通过单向阀1(止回阀)，被风机3经由氢气管路5(风机3与尾排排气管6之间的管路为氢气管路5)、尾排排气管6最后被排除于车外。

优选地，单向阀1还可采用其它阀进行替代。同样，风机3也可以采用轴流风机、混流风机、离心风机或其他原理的风机进行氢气排除。

图5是本发明涉及的氢气强排系统的工作流程图，可以结合图2-4，系统工作步骤如下：

1)燃料电池轿车启动运行；

其中优选地，在步骤2)中，所述收集器内设滤网，氢气进入收集器后，先进入滤网，再进入密闭管路。或者作为另一种优选方案，在步骤4)中，所述密闭管路中设有单向阀，氢气进入密闭管路中，先通过单向阀，再到达风机。

Claims

1.一种氢气强排系统，用于排出燃料电池轿车供氢系统的氢气泄漏，其特征是：所述氢气强排系统包括设于车内氢气聚集点的氢气传感器以及收集器，所述收集器通过密闭管路与风机连接，所述氢气传感器测量氢气聚集点的氢气浓度，当氢气浓度超过规定值后，所述风机打开，氢气从收集器经由风机后，通过排气管排出。

2.根据权利要求1所述的氢气强排系统，其特征是：所述收集器内设滤网，防止气体中其它杂物进入所述密闭管路。

3.根据权利要求1所述的氢气强排系统，其特征是：所述密闭管路中还设单向阀，防止泄漏氢气在管路中回流。

4.根据权利要求1所述的氢气强排系统，其特征是：所述氢气聚集点设于燃料电池轿车的后备舱或前舱中。

5.根据权利要求4所述的氢气强排系统，其特征是：所述后备舱内设氢瓶，所述氢瓶上罩有隔离罩，所述氢气聚集点在后备舱上方、且靠近氢瓶供氢端，所述氢气传感器设在隔离罩以外的氢气聚集点处。

6.根据权利要求1所述的氢气强排系统，其特征是：所述风机为轴流风机、混流风机、或离心风机。

7.一种氢气强排方法，用于排出燃料电池轿车供氢系统的氢气泄漏，其特征是包括以下步骤：

1)燃料电池轿车启动运行；

8.根据权利要求7所述的氢气强排方法，其特征是：在步骤2)中，所述收集器内设滤网，氢气进入收集器后，先进入滤网，再进入密闭管路。

9.根据权利要求7所述的氢气强排方法，其特征是：在步骤4)中，所述密闭管路中设有单向阀，氢气进入密闭管路中，先通过单向阀，再到达风机。

10.根据权利要求7所述的氢气强排系统，其特征是：所述氢气聚集点设在车内后备舱或前舱内。

11.根据权利要求10所述的氢气强排系统，其特征是：所述后备舱内设氢瓶，所述氢瓶上罩有隔离罩，所述氢气聚集点在后备舱上方、且靠近氢瓶供氢端，所述氢气传感器设在隔离罩以外的氢气聚集点处。

12.根据权利要求7所述的氢气强排系统，其特征是：所述风机为轴流风机、混流风机、或离心风机。