CN113013443B - 溢流阀组件、储氢系统和燃料电池车 - Google Patents

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Abstract

一种溢流阀组件、储氢系统和燃料电池车，所述溢流阀组件包括：主关断阀，所述主关断阀适于安装于储存罐的出口且用于选择性地排放所述储存罐中的介质；至少一个压力检测器，所述压力检测器适于安装于所述储存罐的出口以用于检测所述出口的压力值；控制装置，所述主关断阀、所述压力检测器均与所述控制装置电连接，所述控制装置设置为在至少一个所述压力检测器检测到的压力值小于所述压力检测器的设定值时控制所述主关断阀关闭。本申请的溢流阀组件，通过将主关断阀与压力检测器配合使用，可使得储存罐的出口处的压力可得到持续性地检测，保证控制装置能够及时地对主关断阀进行控制，灵活性和适用性更佳，且溢流阀组件的结构简单。

Description

溢流阀组件、储氢系统和燃料电池车
技术领域
本申请涉及一种燃料电池车制造技术领域，尤其是涉及一种溢流阀组件、具有该溢流阀组件的储氢系统和具有该储氢系统的燃料电池车。
背景技术
燃料电池车的储氢系统应该包含一个主关断阀、一个止回阀、一个压力调节器以及一个限流阀。主关断阀通常是一个电动电磁阀，其主要功能是关闭储氢罐供应至阀体下游的氢气。止回阀用于阻止氢气储氢罐回流至氢气供应管路。限流阀用于在诸如氢气供应管路(指连接储氢系统和燃料电池系统的管路)断裂的情况下切断氢气供应，该阀体可以是一个机械限流阀或电控电磁阀，但单独设置限流阀的成本较高，且需要增加单独安装限流阀所需的空间，不利于整体布局，存在改进的空间。
发明内容
有鉴于此，本申请旨在提出一种溢流阀组件。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
一种溢流阀组件，包括：主关断阀，所述主关断阀适于安装于储存罐的出口且用于选择性地排放所述储存罐中的介质；至少一个压力检测器，所述压力检测器适于安装于所述储存罐的出口以用于检测所述出口的压力值；控制装置，所述主关断阀、所述压力检测器均与所述控制装置电连接，所述控制装置设置为在至少一个所述压力检测器检测到的压力值小于所述压力检测器的设定值时控制所述主关断阀关闭。
进一步地，所述压力检测器包括第一传感器，所述控制装置设置为在所述第一传感器检测到的压力值小于第一设定值时控制所述主关断阀关闭；或者所述压力检测器包括第二传感器，所述控制装置设置为在所述第二传感器检测到的压力值小于第二设定值时控制所述主关断阀关闭，其中，所述第一设定值大于所述第二设定值。
进一步地，所述压力检测器包括第一传感器和第二传感器，所述控制装置设置为在所述第一传感器检测到的压力值小于第一设定值后接收所述第二传感器的检测值，且在所述第二传感器的检测值小于第二设定值时控制所述主关断阀关闭；或者所述控制装置设置为在所述第二传感器检测到的压力值小于第二设定值后接收所述第一传感器的检测值，且在所述第一传感器的检测值小于第一设定值时控制所述主关断阀关闭；其中所述第一设定值大于所述第二设定值。
进一步地，还包括：第三传感器，所述控制装置设置为在所述第三传感器检测到的压力值小于第三设定值时控制所述主关断阀关闭，且所述第二设定值大于所述第三设定值。
进一步地，所述主关断阀为电磁阀。
进一步地，所述主关断阀设置为在开启时沿所述储存罐的出口方向单向导通。
进一步地，还包括第一支路、第二支路，所述压力检测器包括第一传感器和第二传感器，所述第一支路和所述第二支路均与所述储存罐的出口相连，所述第一传感器设于所述第一支路，所述第二传感器和所述主关断阀均设于所述第二支路。
进一步地，还包括：第三支路和温度传感器，所述第三支路与所述储存罐的出口相连，所述第三支路设有压力泄放阀，所述压力泄放阀和所述温度传感器均与所述控制装置电连接，且所述控制装置适于根据所述温度传感器的检测值控制所述压力泄放阀开启。
相对于现有技术，本申请所述的溢流阀组件具有以下优势：
根据本申请实施例的溢流阀组件，通过将主关断阀与压力检测器配合使用，可使得储存罐的出口处的压力可得到持续性地检测，保证控制装置能够及时地对主关断阀进行控制，灵活性和适用性更佳，且溢流阀组件的结构简单，成本低。
本申请的另一目的在于提出一种储氢系统，包括：储存罐和上述任一种实施例所述的溢流阀组件，所述主关断阀设于所述储存罐的出口处且位于所述储存罐内，所述压力检测器安装于所述储存罐的出口且位于所述储存罐外，所述控制装置适于根据所述压力传感器检测到的压力值控制所述主关断阀。
本申请的再一目的在于提出一种储氢系统，包括：多个储存罐和上述任一种实施例所述的溢流阀组件，所述主关断阀为多个，多个所述主关断阀一一对应地安装于多个所述储存罐的出口且位于对应的所述储存罐内，所述压力检测器位于多个所述储存罐的出口外的下游处，且所述控制装置适于根据所述压力传感器检测到的压力值控制多个所述储存罐内的所述主关断阀。
本申请的又一目的在于提出一种燃料电池车，设置有上述任一种实施例所述的储氢系统。
所述燃料电池车、所述储氢系统与上述的溢流阀组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例所述的溢流阀组件的结构示意图。
图2为本申请一些实施例所述的溢流阀组件的控制流程图；
图3为本申请另一些实施例所述的溢流阀组件的控制流程图；
图4为本申请又一些实施例所述的溢流阀组件的控制流程图；
图5为本申请再一些实施例所述的溢流阀组件的控制流程图。
附图标记说明：
溢流阀组件100，
主关断阀1，控制装置2，第一传感器3，第二传感器4，第三传感器5，单向阀6，第一过滤器7，手动截止阀8，第一支路10，第二支路11，第三支路12，温度传感器13，减压阀14，第二过滤器15，安全阀16，泄放阀17，
加氢口101。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，一种溢流阀组件100，该溢流阀组件100能够在储存罐的出口处的排放压力过低时，使主关断阀1自动关闭，从而防止储存罐中的介质异常泄漏。
如图1所示，根据本申请实施例的溢流阀组件100，包括：主关断阀1、至少一个压力检测器和控制装置2。
如图1所示，主关断阀1适于安装于储存罐的出口处，且主关断阀1用于选择性地排放储存罐中的介质。如图1所示，储存罐中流出的介质可进入到主关断阀1中，以通过主关断阀1向外排放，由此，可通过切换主关断阀1的工作位置，以使储存罐中的介质流出或保持在储存罐内。其中，储存罐可为安装于燃料电池车的储氢容器，这样，可通过主关断阀1控制储氢容器内的气流排放。
压力检测器适于安装于储存罐的出口，压力检测器用于对储存罐出口处的压力值进行检测，即可通过压力检测器对储存罐出口处的介质排放量进行检测。如出口处的排放量较大时，压力检测器的检测值较小，出口处的排放量较小时，压力检测器的检测值较大。
如图1所示，主关断阀1、压力检测器均与控制装置2电连接，这样，压力检测器检测到的压力值可发送给控制装置2，且控制装置2可对压力值进行分析判断，并根据分析结果向主关断阀1发出控制指令，以切换主关断阀1的工作状态。
控制装置2设置为在至少一个压力检测器检测到的压力值小于压力检测器的设定值时控制主关断阀1关闭，即在储存罐中的介质排放量大于设定的排放量时，控制装置2控制主关断阀1关闭，以使储存罐中的介质停止排放。其中，压力检测器可为一个，也可为多个，以使压力检测器对储存罐的出口流量检测的更加准确。
由此，通过在储存罐的出口处设置溢流阀组件100，以在储存罐发生异常大流量(如管道破裂)时，能够使储存罐的出口处及时关闭，保证储存罐中的介质正常排放，且溢流阀组件100的结构简单，安装成本较低，且压力检测器可对出口处的压力进行实时地检测，使得控制装置2对主关断阀1的调整为持续激活，灵活性和实用性更佳。
根据本申请的溢流阀组件100，通过将主关断阀1与压力检测器配合使用，可使得储存罐的出口处的压力可得到持续性地检测，保证控制装置2能够及时地对主关断阀1进行控制，灵活性和适用性更佳，且溢流阀组件100的结构简单，成本低。
在一些实施例中，压力检测器包括第一传感器3，如图3所示，控制装置2 适于根据第一传感器3的检测结果对主关断阀1进行控制，且控制装置2设置为在第一传感器3检测到的压力值小于第一设定值时控制主关断阀1关闭，从而保证储存罐的出口处的介质压力小于第一设定值时使出口关闭，防止储存罐异常流出。
在一些实施例中，压力检测器包括第二传感器4，如图2所示，控制装置2 适于根据第二传感器4的检测结果对主关断阀1进行控制，且控制装置2设置为在第二传感器4检测到的压力值小于第二设定值时控制主关断阀1关闭，从而保证储存罐的出口处的介质压力小于第二设定值时使出口关闭，防止储存罐异常流出。
其中，第一设定值大于第二设定值，即控制装置2对主关断阀1通过第一传感器3的检测结果进行关闭操作的压力值高于控制装置2对主关断阀1通过第二传感器4的检测结果进行关闭操作的压力值。由此，在不同的运行工况下，可通过设置不同的传感器以使压力检测器能够适应当前的主关断阀1的控制需求，提升溢流阀组件100设计的合理性和灵活性。
在一些实施例中，压力检测器包括第一传感器3和第二传感器4，其中，第一传感器3的第一设定值大于第二传感器4的第二设定值。
其中，如图5所示，控制装置2可设置为在第一传感器3检测到的压力值小于第一设定值后接收第二传感器4的检测值，且在第二传感器4的检测值小于第二设定值时控制主关断阀1关闭。这样，在通过第一传感器3的检测结果确定实际压力值小于第一设定值后进行进一步地判断，并通过第二传感器4的检测结果确定更具体地实际压力值，从而保证检测结果更加精确，提升溢流阀组件100工作的可靠性和准确性。
或者如图4所示，控制装置2设置在第二传感器4检测到的压力值小于第二设定值后接收第一传感器3的检测值，且在第一传感器3的检测值小于第一设定值时控制主关断阀1关闭。这样，控制装置2为通过第一传感器3和第二传感器4的结果共同进行判断，进而对主关断阀1进行相应的控制，进行二次检测，可提高检测结果的准确性，保证控制装置2对主关断阀1的控制操作符合当前的工况需要，增强实用性。
在一些实施例中，溢流阀组件100还包括：第三传感器5，控制装置2设置为在第三传感器5检测到的压力值小于第三设定值时控制主关断阀1关闭，且第二设定值大于第三设定值。由此，第一传感器3、第二传感器4和第三传感器5依次为高压传感器、中压传感器和低压传感器，且在高压传感器、中压传感器的检测结果均小于对应的设定值时，可通过第三传感器5进一步地确定实际压力值，以使储存罐中的压力达到设定的下限时，控制装置2能够及时地对主关断阀1进行关闭操作。
在一些实施例中，压力检测器位于主关断阀1的下游，由此，可准确地检测从储存罐、主关断阀1流出的介质的压力，进而更加准确地确定主关断阀1 处的介质排放量为异常状态，从而使得控制装置2对主关断阀1进行更加准确地控制。
其中，主关断阀1为电磁阀，电磁阀包括：提供打开和关闭流量路径的阀体、一个包括用于产生偏移力和电磁力的定位器组件，且可通过向电磁阀通电而产生的磁力作用在定位器组件上，将阀体保持在打开状态，当系统发生异常大流量时，定位器的控制方式是阀体流量通道处于关闭状态。当然，也可使用具有流量限制的弹簧导向的电磁阀阀体来产生压力损失并作为限流阀关闭阀体。
在一些实施例中，主关断阀1设置为在开启时也能储存罐的出口方向单向导通，由此，在储存罐进行正常排放时，介质可从主关断阀1从单向流出，不会出现逆流的情况，提高溢流阀组件100结构设计的合理性。
如图1所示，溢流阀组件100还包括：第一支路10、第二支路11，压力检测器包括第一传感器3和第二传感器4。
其中，第一支路10和第二支路11均与储存罐的出口相连，第一传感器3 设于第一支路10，第二传感器4和主关断阀1均设于第二支路11。这样，可通过第一传感器3和第二传感器4分别检测第一支路10、第二支路11的压力，从而根据第一支路10和第二支路11的压力值判断储存罐的压力值。
如图1所示，第一支路10中还包括单向阀6、第一过滤器7以及手动截止阀8，手动截止阀8用于操作人员手动控制第一支路10的介质排放。其中，如图1所示，第一过滤器7、手动截止阀8、单向阀6和第一传感器3沿储存罐的出口方向依次布置。
如图1所示，第二支路11中还包括减压阀14、第二过滤器15，减压阀14 用于操作人员手动控制第一支路10的介质压力。其中，如图1所示，第二传感器4、减压阀14、主关断阀1和第二过滤器15沿储存罐的出口方向依次布置。且第二支路11中还设有安全阀16，安全阀16位于第二传感器4的上游。
在一些实施例中，如图1所示，溢流阀组件100还包括：第三支路12和温度传感器13，第三支路12设有压力泄放阀17，压力泄放阀17和温度传感器 13均与控制装置2电连接，且控制装置2适于根据温度传感器13的检测值控制压力泄放阀17开启。
本申请还提出了一种储氢系统。
其中，储氢系统包括一个储存罐、加氢口和上述任一种实施例的溢流阀组件100，加氢口101与储存罐的入口相连，以通过加氢口101向储存罐内注入氢气，主关断阀1安装于储存罐的出口处且位于储存罐内，压力检测器均安装于储存罐的出口且位于储存罐外，控制装置适于根据压力传感器检测到的压力值控制主关断阀。
这样，压力检测器可对储存罐的出口出的压力进行检测，以使控制装置在检测到储存罐的出口处的压力小于设定值时，控制主关断阀1将储存罐的出口关闭，从而防止储存罐内的氢气发生异常大流量，提高储氢系统的安全性。
本申请还提出了另一种储氢系统。
其中，储氢系统包括多个储存罐、加氢口和上述任一种实施例的溢流阀组件100，加氢口101与储存罐的入口相连，以通过加氢口101向储存罐内注入氢气，主关断阀1为多个，多个主关断阀1一一对应地安装于多个储存罐的出口，且主关断阀位于对应的储存罐内，压力检测器位于多个储存罐的出口外的下游处，控制装置适于根据压力传感器检测到的压力值控制多个储存罐内的主关断阀。
这样，压力检测器可对储存罐的出口出的压力进行检测，以使控制装置在检测到储存罐的出口处的压力小于设定值时，控制主关断阀1将储存罐的出口关闭，从而防止储存罐内的氢气发生异常大流量，提高储氢系统的安全性。且多个储存罐的主关断阀1通过同一组压力检测器及控制装置进行控制，利于降低整体的安装成本。
本申请还提出了一种燃料电池车。
根据本申请实施例的燃料电池车，设置有上述实施例的储氢系统，其中，可在储氢容器上安装溢流阀组件100，能够在储氢容器出现异常大流量时，保证储氢容器能够及时地关闭，灵活性和适用性更佳，且溢流阀组件100的结构简单，成本低。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种溢流阀组件（100），其特征在于，包括：
主关断阀(1)，所述主关断阀(1)适于安装于储存罐的出口处且位于所述储存罐内以用于选择性地排放所述储存罐中的介质；
至少一个压力检测器，所述压力检测器适于安装于所述储存罐的出口以用于检测所述出口的压力值；
控制装置(2)，所述主关断阀(1)、所述压力检测器均与所述控制装置(2)电连接，所述控制装置(2)设置为在至少一个所述压力检测器检测到的压力值小于所述压力检测器的设定值时控制所述主关断阀(1)关闭；
所述压力检测器包括第一传感器(3)和第二传感器(4)，
所述控制装置(2)设置为在所述第一传感器(3)检测到的压力值小于第一设定值后接收所述第二传感器(4)的检测值，且在所述第二传感器(4)的检测值小于第二设定值时控制所述主关断阀(1)关闭；
或者所述控制装置(2)设置为在所述第二传感器(4)检测到的压力值小于第二设定值后接收所述第一传感器(3)的检测值，且在所述第一传感器(3)的检测值小于第一设定值时控制所述主关断阀(1)关闭；其中
所述第一设定值大于所述第二设定值；
还包括：第一支路(10)、第二支路(11)，所述第一支路(10)和所述第二支路(11)均与所述储存罐的出口相连，所述第一传感器(3)设于所述第一支路(10)，所述第二传感器(4)和所述主关断阀(1)均设于所述第二支路(11)。
2.根据权利要求1所述的溢流阀组件（100），其特征在于，还包括：第三传感器(5)，所述控制装置(2)设置为在所述第三传感器(5)检测到的压力值小于第三设定值时控制所述主关断阀(1)关闭，且所述第二设定值大于所述第三设定值。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的溢流阀组件（100），其特征在于，所述主关断阀(1)为电磁阀。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的溢流阀组件（100），其特征在于，所述主关断阀(1)设置为在开启时沿所述储存罐的出口方向单向导通。
5.根据权利要求1所述的溢流阀组件（100），其特征在于，还包括：第三支路(12)和温度传感器(13)，所述第三支路(12)与所述储存罐的出口相连，所述第三支路(12)设有压力泄放阀(17)，所述压力泄放阀(17)和所述温度传感器(13)均与所述控制装置(2)电连接，且所述控制装置(2)适于根据所述温度传感器(13)的检测值控制所述压力泄放阀(17)开启。
6.一种储氢系统，其特征在于，包括：一个储存罐和如权利要求1-5中任一项所述的溢流阀组件（100），所述主关断阀(1)安装于所述储存罐的出口处且位于所述储存罐内，所述压力检测器安装于所述储存罐的出口且位于所述储存罐外，所述控制装置适于根据所述压力检测 器检测到的压力值控制所述主关断阀(1)。
7.一种储氢系统，其特征在于，包括：多个储存罐和如权利要求1-5中任一项所述的溢流阀组件（100），所述主关断阀(1)为多个，多个所述主关断阀(1)一一对应地安装于多个所述储存罐的出口且位于对应的所述储存罐内，所述压力检测器位于多个所述储存罐的出口外的下游处，且所述控制装置适于根据所述压力检测 器检测到的压力值控制多个所述储存罐内的所述主关断阀(1)。
8.一种燃料电池车，其特征在于，设置有权利要求7所述的储氢系统。
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