CN109556886A - 一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，包括能够停放汽车的密封舱；密封舱内部设有换气装置及能够测试氢气浓度的测试系统，换气装置及测试系统均与控制系统连接。密封舱设有能够进出汽车的密封门。本发明所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，解决了现有技术中缺乏对汽车模拟实际停放空间的密闭测试设备的问题。

Description

一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统

技术领域

本发明属于汽车燃料测试领域，尤其是涉及一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统。

背景技术

随着社会发展，环境压力不断增大，各种节能减排技术和产品不断出现，氢燃料电池汽车正是在这种大环境下得以发展迅速。国外像丰田、本田、现代等汽车公司已经有商品汽车销售，国内也有氢燃料电池汽车在进行示范运行。由于氢燃料电池汽车使用的氢气是一种比较危险的易燃易爆气体，因此在实际使用中需要保证汽车辆排放的氢气浓度符合安全要求。目前我国国家标准GB/T 24549-2009《燃料电池电动汽车安全要求》、美国SAEJ2578《Recommended Practice for General Fuel Cell Vehicle Safety》及联合国GTR法规《Global technical regulation on hydrogen and fuel cell vehicles》都对整车氢安全方面的试验进行了规定。对燃料电池汽车在密闭环境下的排放测试虽然规定了限值，但实际上现有技术中缺乏对汽车模拟实际停放空间的密闭测试设备。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，解决了现有技术中缺乏对汽车模拟实际停放空间的密闭测试设备的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，包括能够停放汽车的密封舱，所述密封舱设有能够进出汽车的密封门；

所述密封舱内部设有换气装置及能够测试氢气浓度的测试系统，所述换气装置及测试系统均与控制系统连接。

进一步的，所述换气装置为进气风机及出气风机，所述进气风机及出气风机均设置在所述密封舱内部。

进一步的，所述测试系统包括氢气浓度测试装置及能够采集并记录所述氢气浓度测试装置的测量值的数据采集系统，所述氢气浓度测试装置及数据采集系统均与所述控制系统连接。

进一步的，所述氢气浓度测试装置包括至少三个氢气浓度传感器，三个以上氢气浓度传感器分别布置在所述密闭舱的高度方向上高中低三个层面上，每一所述氢气浓度传感器均与所述控制系统连接。

进一步的，所述密封舱设有紧急处理系统，所述紧急处理系统包括紧急排风装置及设置在密封舱外部的报警装置，所述报警装置和紧急排风装置均与所述控制系统连接。

进一步的，所述报警装置为在密封舱外部可视的报警装置。

进一步的，所述密封舱设有能够照明密封舱内部的监控系统，所述监控系统包括多个监视装置及多个照明装置，多个监视装置及多个照明装置均设置在所述密封舱内部，多个监视装置及多个照明装置均与所述控制系统连接。

进一步的，所述密封舱为长方体。

进一步的，所述照明装置设有两个，两个所述照明装置位于所述密闭舱内部靠近顶部的对角位置。

进一步的，所述监视装置设有两个，两个所述监视装置位于所述密闭舱内部靠近顶部的对角位置。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统具有以下优势：

本发明所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，密闭舱为氢燃料电池汽车提供满足密闭要求的密闭存储空间；换气装置用于密闭舱换气；紧急排风装置和报警装置用于在氢气浓度达到危险水平时排除密闭舱内气体；照明装置和监视装置用于密闭舱的照明和内部情况监视；控制系统用于整个密闭舱系统的操作控制；整个系统模拟燃料电池汽车的车库停车情况并测试氢气泄漏/排放，结构简单、安全、成本低，同时可以满足燃料电池汽车的停放期间的氢气排放测试需求，在标准要求的试验场景下，完成氢气排放检测功能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统结构示意图。

附图标记说明：

1-密闭舱；2-换气装置；3-紧急处理系统；4-测试系统；5-控制系统；11-密封门；12-底座；13-右侧壁；14-后侧壁；15顶板；16-左侧壁；21-进风风机；22-出风风机；31-报警装置；32-紧急排风装置；41-氢气浓度传感装置；42-数据采集装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，如图1所示，包括能够停放汽车的密封舱1，本实施例中密封舱1为长方体；

密闭舱1由密封门11、底座12、右侧壁13、后侧壁14、顶板15、左侧壁16组成的长方体空间，密封门11为密封舱1的一面将整个密封舱1密封，底座12用于支撑整个密封舱1系统合停放汽车，右侧壁13为密封舱1的右侧面，后侧壁14为密封舱1的后侧面，顶板15为密封舱1的顶面、左侧壁16为密封舱1的左侧面，密闭舱1用于支撑整个系统和停放汽车，密闭舱1在密封门11关闭状态下是一个满足试验需要的密闭结构。

密封舱1内部设有换气装置2及能够测试氢气浓度的测试系统4，换气装置2及测试系统4均与控制系统5连接。

控制系统5是整个密闭舱的控制中心，位于右侧壁13外侧，控制系统5通过电信号线分别同换气装置2、紧急排风装置32、报警装置31、氢气浓度测试装置41和数据采集系统42、照明装置和监视装置连接；控制系统5根据氢气浓度值和指令要求其控制着换气装置2、紧急排风装置32和报警装置31、氢气浓度测试装置41和数据采集系统42、照明装置和监视装置的工作情况；本实施例中，控制系统5为PLC单片机。

密封舱1设有能够进出汽车的密封门11，密闭舱1为氢燃料电池汽车提供满足密闭要求的密闭存储空间；密闭舱1整体的所有涉电装置和电线都采用防爆设计，整个密封舱1为防静电设计，所有舱内电器工作电压皆为低压，以保证安全。

换气装置2为进气风机21及出气风机22，进气风机21及出气风机22均设置在密封舱1内部，换气装置2用于密闭舱1换气，进风风机21位于密闭舱1的左前上角；出风风机22位于密闭舱1的右后下角；进风风机21和出风风机22都是流量可调风机，用于密闭舱1内部换气需要，模拟不同通风流量要求，本装置具有模拟燃料电池汽车停放的无机械通风的居民家用车库和具有机械换气装置的公共停车库的功能，并实现法规要求的换气量；模拟居民家用车库的规定换气量为0.03ACH，模拟具有机械换气装置的公共停车库的规定换气量为5.4ACH；试验时通过换气装置2实现要求的换气量，模拟两种换气量对燃料电池汽车的氢气排放进行测试；

测试系统4包括氢气浓度测试装置41及能够采集并记录氢气浓度测试装置41的测量值的数据采集系统42，氢气浓度测试装置41及数据采集系统42均与控制系统5连接，数据采集装置42位于右侧壁13外侧；所有氢气浓度测试装置41的测量密闭舱1内的氢气浓度测量值，数据采集装置42采集并记录氢气浓度测试装置41的测量值，并把数据实时上传至控制系统5，本装置具有氢气浓度测量和记录功能，用于测试燃料电池汽车在比较密封的空间内汽车停机和起动怠速两种情况下的氢气排放情况，以检测停放密闭空间内的燃料电池汽车的氢气排放浓度是否规定的范围内，同时氢气浓度测量值也可以同步传输到上位机电脑中存储和显示和后续分析。

氢气浓度测试装置41包括至少三个氢气浓度传感器，三个以上氢气浓度传感器分别布置在密闭舱1的高度方向上高中低三个层面上，每一氢气浓度传感器均与控制系统5连接，控制系统5检测到当密闭舱1内的氢气浓度测试和数据采集系统4采集的氢气浓度超过安全标准时，控制系统5实时发送控制信号到紧急排风装置32和报警装置31，启动紧急排风和声光报警功能，然后由试验人员打开密闭舱1的密封门11。

密封舱1设有紧急处理系统3，紧急处理系统3包括紧急排风装置32及密封舱1外部可视的报警装置31，本实施例中报警装置31为声光报警器，紧急排风装置32为紧急排风风机，报警装置31和紧急排风装置32均与控制系统5连接，紧急排风装置32和报警装置31用于在氢气浓度达到危险水平时排除密闭舱1内气体。

报警装置31位于密闭舱1外顶部外右侧，紧急排风装置32位于密闭舱1的后侧壁14顶部；密闭舱1内氢气浓度达到安全限值时，紧急排风装置32及报警装置31发生出声光报警以及紧急排风；报警装置31报警时发出声音和红色闪光；紧急排风装置32用于把所密闭舱1内的危险气体排出到室外大气中；

密封舱1设有能够照明密封舱1内部的监控系统，监控系统包括多个监控系统及多个照明装置，多个监控系统及多个照明装置均设置在密封舱1内部，多个监控系统及多个照明装置均与控制系统5连接，照明装置和监控系统用于密闭舱1的照明和内部情况监视；控制系统5用于整个密闭舱1的整体操作控制，具有密闭舱1内照明和监视功能，通过照明装置实现舱内照明，通过监控系统用于远程监视试验期间舱内情况，满足试验需要。

照明装置设有两个，监控系统设有两个，两个照明装置位于密闭舱1内部靠近顶部的对角位置；两个监控系统位于密闭舱1内部靠近顶部的对角位置；照明装置用于舱内照明，监控系统用于远程监视试验期间舱内情况。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：包括能够停放汽车的密封舱(1)，所述密封舱(1)设有能够进出汽车的密封门(11)；

所述密封舱(1)内部设有换气装置(2)及能够测试氢气浓度的测试系统(4)，所述换气装置(2)及测试系统(4)均与控制系统(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述换气装置(2)为进气风机(21)及出气风机(22)，所述进气风机(21)及出气风机(22)均设置在所述密封舱(1)内部。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述测试系统(4)包括氢气浓度测试装置(41)及能够采集并记录所述氢气浓度测试装置(41)的测量值的数据采集系统(42)，所述氢气浓度测试装置(41)及数据采集系统(42)均与所述控制系统(5)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述氢气浓度测试装置(41)包括至少三个氢气浓度传感器，三个以上氢气浓度传感器分别布置在所述密闭舱(1)的高度方向上高中低三个层面上，每一所述氢气浓度传感器均与所述控制系统(5)连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述密封舱(1)设有紧急处理系统(3)，所述紧急处理系统(3)包括紧急排风装置(32)及设置在密封舱(1)外部的报警装置(31)，所述报警装置(31)和紧急排风装置(32)均与所述控制系统(5)连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述报警装置(31)为在密封舱(1)外部可视的报警装置(31)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述密封舱(1)设有能够照明密封舱(1)内部的监控系统，所述监控系统包括多个监视装置及多个照明装置，多个监视装置及多个照明装置均设置在所述密封舱(1)内部，多个监视装置及多个照明装置均与所述控制系统(5)连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述密封舱(1)为长方体。

9.根据权利要求8所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述照明装置设有两个，两个所述照明装置位于所述密闭舱(1)内部靠近顶部的对角位置。

10.根据权利要求9所述的一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统，其特征在于：所述监视装置设有两个，两个所述监视装置位于所述密闭舱(1)内部靠近顶部的对角位置。