CN113521597A - 用于其上储有氢的车辆的防火安全系统以及相关车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于运输车辆(100)的防火安全系统(1)，该运输车辆具有储存氢(H2)的一个或多个储罐(101)，该防火安全系统(1)至少包括：‑第一氢释放系统(12、14)，该第一氢释放系统被构造为特别在车辆(100)上的火灾事件的情况下将包含在至少一个储罐(101)中的氢(H2)释放到车辆外部；以及‑第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)，该第二释放系统被布置成在预定操作条件下干预和旁路第一氢释放系统(12、14)，其中，第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成借助于化学反应将从至少一个储罐(101)向外流动的旁路的氢(H2)的至少一部分转换成至少一种不同物质。

Description

用于其上储有氢的车辆的防火安全系统以及相关车辆
【技术领域】
本发明涉及用于其上储有氢的车辆的防火安全系统以及配备有这种防火安全系统的相关车辆。
【背景技术】
众所周知，安全要求在运输领域中最为重要，并且该要求对于其上储存易燃气体的运输车辆而言更加严格和苛刻。
特别地，在运输气态氢的车辆的情况下，或者在其上储存压缩气态氢以用作推进器的现代车辆(诸如氢动力的列车)的情况下，车上火灾的发生可能导致需要适当并且及时地应对的非常危险的状况。
为此，车辆通常设置有防火系统；特别地，根据可能的解决方案，各个包含气态氢的储罐配备有热启动的压力释放装置或“TPRD”。
在车辆上发生火灾的情况下，热启动压力释放装置被构造成干预并防止储罐由于其内部过压而破裂甚至爆炸。
实际上，当由于燃烧的火灾而产生的温度达到一定水平时，压力释放装置具有内部破裂盘，该破裂盘破裂并允许氢流出到储罐之外；流出的氢在释放回路中输送，然后释放到车辆外部。
这种解决方案非常有效，并且允许适当地应对和减轻与车辆上存在火灾有关的问题。
然而，如果火灾在车辆通过诸如铁路隧道的有限空间或者车辆驻留在诸如停车库的封闭空间内时蔓延，那么这种情况引起了额外的安全考虑和问题。
特别地，在这种情况下，将氢射流在车辆外部释放到封闭或有限空间中(这些射流在释放时甚至可能自燃)可能产生压力峰值载荷和热释放速率的巨大峰值，尤其是考虑到氢的高挥发性。
事实上，在封闭或有限空间内产生了潜在的危险气氛，其中，与在开放气氛中发生的火灾事故相比，产生更严重后果的风险更高。
因此，在应对其上储有氢的车辆上的火灾事件的方式方面仍然存在进一步改进的空间和期望。
【发明内容】
因此，本发明的主要目的是至少部分地满足这种空间和期望，并且特别地提供能够改善配备其上储有氢的车辆的消防系统的功能和有效性的解决方案。
在该目的的范围内，本发明的目标尤其是提供一种防火系统，该防火系统能够适当地应对和减轻在车辆上蔓延的火灾的后果，尤其是当车辆处于封闭或有限空间中时。
本发明的又一个目标是提供一种用于在其上储有氢的车辆的防火安全系统，该系统高度可靠、相对容易实现并且成本有竞争力。
将在下文中变得明显的该目的、这些目标和其它目标通过一种用于其上储有氢的运输车辆的防火安全系统来实现，该防火安全系统的特征在于它至少包括：
-第一氢释放系统，该第一氢释放系统被构造为将包含在至少一个储罐中的氢释放到车辆外部；以及
-第二释放系统，该第二释放系统被布置成在预定操作条件下干预和旁路第一氢释放系统，其中，第二释放系统被构造成借助于化学反应将从至少一个储罐向外流动的旁路的氢的至少一部分转换成至少一种不同物质。
根据一些实施方式，根据本发明的防火安全系统可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以以任何技术可行的组合来组合：
第二释放系统被构造为将通过化学反应获得的至少一种不同物质释放到车辆外部；
第二释放系统被构造为当车辆进入或处于封闭或有限空间内时，至少暂时地干预和旁路所述第一氢释放系统；
第二释放系统被构造为当车辆进入所述封闭或有限空间并且在车辆仍在封闭或有限空间内的同时在车辆上产生火警时，至少暂时地旁路第一氢释放系统；
第二释放系统被构造成在车辆上的火灾事件的情况下至少暂时干预和旁路第一氢释放系统；
第二释放系统包括至少一个催化剂，所述至少一个催化剂适于与在至少一个储罐外部流动的至少一部分氢发生化学反应并将其转换成所述至少一种不同物质；
所述至少一个催化剂被配置成将在至少一个储罐外部流动的氢的至少一部分化学转换成水蒸气，并有利地控制与催化剂内部的空气流反应的氢(H2)的混合流的燃烧；
第二释放系统至少包括：旁通回路，该旁通回路连接至少一个罐与至少一个催化剂；旁通阀，该旁通阀沿着旁通回路定位；以及控制系统，该控制系统被配置成将所述旁通阀切换成将在至少一个储罐外部流动的氢(H2)朝向至少一个催化剂输送；
第二释放系统包括至少一个缓冲罐，该至少一个缓冲罐定位在至少一个催化剂上方并被构造成调节朝向催化剂输送的氢(H2)的流量；
第二释放系统包括检测装置，该检测装置被构造成检测车辆何时进入或位于封闭或有限空间内；
检测装置包括至少一个压力传感器和/或至少一个光学传感器；
第二释放系统包括至少一个汽轮机，该汽轮机沿着释放路径定位在至少一个催化剂下方，该释放路径适于由经由催化剂生成的不同物质的流穿过；
第二释放系统包括多个催化剂，它们彼此并联连接，并且各个催化剂连接到一个或多个储罐中的对应储罐。
上述目的和目标还通过一种运输车辆来实现，该运输车辆包括用于储存氢的一个或多个储存罐，其特征在于，该运输车辆包括防火系统，该防火系统至少包括：
-第一氢释放系统，该第一氢释放系统被构造为将包含在至少一个储罐中的氢释放到车辆外部；以及
-第二释放系统，该第二释放系统被布置成在预定操作条件下干预和旁路第一氢释放系统，其中，第二释放系统被构造成借助于化学反应将从至少一个储罐向外流动的旁路的氢的至少一部分转换成至少一种不同物质。
特别地，运输车辆是氢动力车辆。
更特别地，氢动力车辆是铁路车辆。
【附图说明】
根据本公开的防火系统和有关运输车辆的一些优选但非排他性的示例性实施方式的描述，其他特性和优点将变得显而易见，这些实施方式仅通过非限制性示例的方式结合附图例示，附图中：
图1是示意性地例示了根据本发明的防火安全系统的框图；和
图2是示意性地表示图1的防火安全系统的视图，该防火安全系统用在氢动力列车上，该氢动力列车被示出为进入隧道。
【具体实施方式】
应当注意，为了清楚且简明地描述本公开，附图不是必须等比例绘制，且本公开的某些特征可以某种示意性形式示出。
进一步地，当术语“适应”或“布置”或“构造”或“成形”或类似术语在本文中使用时指代作为整体的任何部件或部件的任何部分或部件的组合，必须理解的是，术语意味着并对应地涵盖结构和/或构造和/或形式和/或定位。
特别地，对于电子和/或软件装置，上面列出的术语中的每一个意味着并且涵盖电子电路或其部分、以及存储的、嵌入的或运行的软件代码和/或例程、算法或完整的程序，其被适当地设计用于实现这种装置被设计用于的技术结果和/或功能性能。
另外，当术语“基本的”或“基本上”在本文中使用时，必须理解为涵盖相对于所指示的参考值或位置的正或负5％的实际变化。
图1例示了总体上由附图标记1指示的防火安全系统，该系统适用于运输车辆，例如在图2中由附图标记100示意性表示的氢动力列车，该车辆包括一个或多个储存氢H2、特别是压缩气态氢H2的车载储罐101。
根据本发明的防火安全系统1特别适于与氢动力列车结合使用，并且当列车进入有限空间(诸如图2所例示的铁路隧道110)时被有效地利用，并且将在下文中通过更具体地参考这种应用来描述，而不以任何方式限制其可能的应用和使用领域。
特别地，如本领域技术人员将容易理解的，本文使用的术语运输车辆100可以涵盖任何类型的合适的运输车辆，该车辆使用车上储存的氢作为其推进源，或在车上携带储存在储罐中的一定量的氢，例如以递送用于任何合适的用途；因此，这种术语可以包括例如列车、卡车、轿车、公共汽车等。
如图例示，根据本发明的防火安全系统1至少包括：
-第一氢释放系统，该第一氢释放系统被构造为，特别是在火灾在车辆100上蔓延的情况下，将包含在安装在车辆100自身上的至少一个储罐101中并从其流出的气态氢H2释放到车辆外部；以及
-第二释放系统，该第二释放系统可以在一个或多个确定的操作条件下至少暂时地干预和旁路从至少一个储罐101流出到第一氢释放系统中的任何氢流。
特别地，在根据本发明的防火系统100中，第二释放系统构造为将之前储存在至少一个储罐101中的至少一部分旁路的气态氢H2化学转换为至少一种不同物质。
例如，当在车辆上的火灾事件期间干预时，可发生第二释放系统的干预，随之发生储存氢H2到至少一种不同物质的化学转换。
根据可能的实施方式，第二释放系统还被构造为将经由化学转换获得的至少一种不同物质释放到车辆100外部。
如图1中示意性地例示的，并且根据本身已知的解决方案，安装在车辆100上的各个储罐101包括一个热启动压力释放装置102；第一氢释放系统又包括氢释放回路12，该回路将各个压力释放装置102与一个或多个排气点(venting points)14互连，离开罐101的氢H2流可朝向这些排气点传送，并在火灾事件的情况下排出到车辆100外部。
如本领域技术人员可以理解的，在第一氢释放系统中，可以提供一个释放回路12和一个或多个为所有安装在车上的罐101所共用的排气点14，或者释放回路12可以包括多个独立的管道，各个管道专用于将对应的罐101与相应的一个或多个排气点14互连。
在根据本发明的防火安全系统1的可能实施方式中，第二释放系统被构造为当车辆100进入封闭或有限空间110时至少暂时地干预和旁路第一氢释放系统，即使在车辆上还没有发生火灾事件。在该操作条件下，第二释放系统被预防性地启动以干预和适当地输送当任何火灾在车上蔓延时可能发生的任何氢H2流。
关于封闭或有限空间110的定义，其在此意味着至少部分封闭的任何空间，诸如铁路或公路隧道、地下线路或公路、室内停车场、车库等。
根据另外实施方式，第二释放系统被构造为当车辆100在封闭或有限空间110内并且在车辆100仍在封闭或有限空间110内的同时产生火警时，至少暂时地干预和旁路从第一氢释放系统内的至少一个罐101流出的氢流。因此，在该操作条件下，第二释放系统仅在车辆(通过或停止)在封闭或有限空间中的同时发生火灾事件时才进行干预。
根据又一可能实施方式，第二释放系统被构造成在车上火灾事件的情况下并且基于火灾检测器至少暂时干预和旁路从至少一个罐流出到第一氢释放系统中的氢H2流，该火灾检测器接近由火灾事件涉及的一个或多个储罐101。根据该实施方式，在可基于特定需要/应用而选择的某些操作条件下，即使车辆在某些操作条件下处于开放气氛中，这种火灾检测器也可启动第二释放系统的干预，并由此启动第一氢释放系统的旁路。
因此，在这种情况下，即使在当车辆处于开放环境中时发生火灾事件的情况下，第二释放系统也可以可选地进行干预。
根据图1所例示的可能实施方式，第二释放系统包括至少一个催化剂32，该催化剂被配置成与在至少一个储罐101外部流动的氢H2的至少一部分化学反应并将其转换成至少一种不同物质。
特别地，在防火安全系统1的可能实施方式中，至少一个催化剂32被配置成将在至少一个储罐101外部流动的氢H2的至少一部分化学转换成水蒸气H2O，特别是热或高温水蒸气H2O，并规则化和控制与催化剂内部的空气流反应的氢H2的混合流的燃烧。
例如，催化剂32可以是市场上可购得的任何合适的催化剂，例如金属催化剂，其中，氢流的化学转换经由氧化还原化学反应发生。
当基于特定的实际应用设计系统1时，可以适当地确定所使用的催化剂32的尺寸以及待转换的氢的量。
根据该实施方式，第二释放系统还至少包括：
-旁路回路34，该旁路回路将至少一个罐101与至少一个催化剂32连接；
-旁通阀36，例如气动阀，该旁通阀沿着旁通回路34定位；
-以及控制系统38，该控制系统被配置为例如基于由安装在车上的任何报警装置在输入中接收的火警信号SFIRE，将旁通阀36切换为将在至少一个储罐101外部流动的气态氢H2朝向至少一个催化剂32输送。
控制系统38可以是集中式或分布式的，并且它可以由任何合适的基于处理器的装置构成或包括任何合适的基于处理器的装置，例如，市场上可购得的类型的处理器，该装置被适当地编程和提供适当的电路或与适当的电路相关联到必要的程度，以便执行根据本发明的框架和在本发明的框架内设计的功能。
在防火安全系统1的一个实施方式中，第二释放系统还包括至少一个缓冲罐40，该缓冲罐沿着旁通回路34定位，特别是定位在旁通阀36与至少一个催化剂32之间。
有效地，至少一个缓冲罐40被构造成调节朝向催化剂32输送的氢H2的流量。
例如，期望的调节可以经由缓冲罐40的合适定尺和/或通过将缓冲罐40与一个或多个合适的流量调节装置相关联来获得，流量调节装置例如可以由控制系统38控制。
有利地，第二释放系统包括例如气流传感器，这些传感器优化了催化剂上的氢和空气入口的空气混合，以保证最佳的转换性能。
根据可能的实施方式，第二释放系统还包括检测装置42，该检测装置被构造为检测车辆100何时进入或位于封闭或有限空间110内。
例如，检测装置42可以包括以下中的至少一个或多个：
-一个或多个压力传感器，这些传感器安装在车辆100上，并且适于检测当车辆进入隧道或类似的有限结构时生成的压力波，并且向控制系统38发送指示车辆进入这种有限空间110的对应信号SDET；和/或
-一个或多个光学传感器，这些传感器也安装在车辆上，并且能够检测车辆何时进入或处于有限空间内，诸如封闭车库或室内停车场，并且向控制系统38发送指示车辆在有限空间110内的实际位置的对应信号SDET。
显然，可以使用其它类型的检测装置，诸如图像捕获装置，并且可以在系统1的催化剂中实施不同类型的检测装置的任意组合
实际上，控制系统38可基于以下内容输出驱动旁通阀36换向的命令信号Sc：仅基于由安装在车辆110上的任何火警装置在输入中接收的信号SFIRE，这些信号指示车上火灾的存在；或者仅基于由一个或多个检测装置42在输入中接收并发出的指示车辆100已经进入或处于有限或封闭空间110内的信号SDET；或者仅当在输入中接收到两种类型的信号时。
根据另外可能的实施方式，第二释放系统还包括至少一个汽轮机44，该汽轮机沿着释放路径46定位在至少一个催化剂32下方，沿该释放路径传送借助于氢H2流的化学转换经由催化剂32生成的不同物质以便释放。
根据该实施方式，例如，生成的水蒸气H2O不是立即和直接释放到车辆110外部，而是被迫通过汽轮机44；这样，汽轮机44可产生动力，该动力可用于比如供给风扇，目的在于使周围环境通风，由此有助于降低温度并提高防火系统1的整体效率。
方便地，根据本发明的防火安全系统1可以适当地缩放和适应于各种应用，并且尤其是适应于其安装在其上的各种类型的运输车辆。
特别地，对于具有多个储罐的运输车辆100，如例如图1中示意性地表示的，第二释放系统优选地包括多个催化剂32，它们彼此并联连接，并且各个催化剂连接到对应的储罐101。
如上所述，每个这种催化剂32可以接收对应的氢流并经由氧化还原反应将其化学转换。
优选地，根据本发明，第二释放系统包括对应的多个缓冲罐40；因此，各个缓冲罐40向上连接到关联的催化剂32，并构造成调节预定通过这个关联催化剂32的氢H2的流量。
根据该实施方式，第二释放系统可包括所有储罐101共用并使各个储罐与多个催化剂32中的对应催化剂32互连的单个旁通回路34和单个旁通阀36；或者可以有专用的旁通回路34和关联的旁通阀36，它们将各个储罐101单独地连接到对应的单个催化剂32。
在两种情况下，旁通阀36或各个旁通阀36以及可选地缓冲罐40或各个缓冲罐40可由唯一的控制系统38控制。
因此，从前面的描述中明显地，根据本发明的防火安全系统1允许实现预期目的，因为其允许改进配备上面储有氢的车辆的车载防火系统的整体功能和有效性。如果火灾发生在封闭或有限空间中，则系统1尤其有用；实际上，在这种情况下，气态氢化学转换成另一种物质，诸如水蒸气，即危险性较小的物质，允许方便地降低在封闭或有限空间内生成高度危险状况的风险。
特别地，防火系统1作为整体具有一种模块组成，其中第一释放系统可以在某些操作条件下使用，特别是当火灾发生在开放空间中时，并且互补的第二释放系统可以以适当定制的方式选择性地和适当地临时启动。例如，第二释放系统可以被构造成使得控制系统38可以在以下情况下致动旁通阀36，由此旁路第一释放系统：在进入或处于封闭或有限空间中时(即使没有车上火灾事件)、仅当车辆处于封闭或有限空间中并且同时有车上火灾事件时、甚至当存在火灾事件并且车辆处于开放环境中时并且第二释放系统的干预无论如何都可以是合适的且适当的时候。
由此设想的防火安全系统1容许修改和变化，所有这些修改和变化都在具体由所附权利要求限定的发明概念的范围内，并且设想上文描述的实施方式或其部分的任何可能的组合；例如，关于特定应用，所描述的一些部件或零件可以与所描述的不同地成形或定位，或者可以存在与所描述的不同的多个部件。
所有的细节可以进一步用技术上等同的元件来代替。

Claims (15)

1.一种用于运输车辆(100)的防火安全系统(1)，所述运输车辆具有储存氢(H2)的一个或多个储罐(101)，所述防火安全系统(1)的特征在于其至少包括：
-第一氢释放系统(12、14)，所述第一氢释放系统被构造为将包含在至少一个所述储罐(101)中的氢(H2)释放到所述车辆外部；以及
-第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)，所述第二释放系统被布置成在预定操作条件下干预和旁路所述第一氢释放系统(12、14)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成借助于化学反应将从至少一个储罐(101)向外流动的旁路的氢(H2)的至少一部分转换成至少一种不同物质。
2.根据权利要求1所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成将通过所述化学反应获得的所述至少一种不同物质释放到所述车辆(100)外部。
3.根据权利要求1至2中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成当所述车辆(100)进入封闭或有限空间(110)中或在所述封闭或有限空间内时至少暂时地干预和旁路所述第一氢释放系统(12、14)。
4.根据权利要求3所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成当所述车辆(100)进入所述封闭或有限空间(110)并且在所述车辆(100)仍处于所述封闭或有限空间(110)内的同时在所述车辆(100)上产生火警时至少暂时地旁路所述第一氢释放系统(12、14)。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)被构造成在所述车辆(100)上的火灾事件的情况下至少暂时地干预和旁路所述第一氢释放系统(12、14)。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)包括至少一个催化剂(32)，所述催化剂适于与在所述至少一个储罐(101)外部流动的氢(H2)的至少一部分发生化学反应并将其转换成所述至少一种不同物质。
7.根据权利要求6所述的防火安全系统(1)，其中，所述至少一个催化剂(32)被构造成将在所述至少一个储罐(101)外部流动的氢(H2)的至少一部分化学转换成水蒸气(H2O)，并有利地控制与所述催化剂内部的空气流反应的氢(H2)的混合流的燃烧。
8.根据权利要求6至7中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)还至少包括：旁通回路(34)，所述旁通回路将所述至少一个罐(101)与所述至少一个催化剂(32)连接；旁通阀(36)，所述旁通阀沿着所述旁通回路(34)定位；以及控制系统(38)，所述控制系统被配置为将所述旁通阀(36)切换为将在所述至少一个储罐(101)外部流动的氢(H2)朝向所述至少一个催化剂(32)输送。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)还包括至少一个缓冲罐(40)，所述缓冲罐定位在所述至少一个催化剂(32)上方并且构造成调节朝向所述催化剂(32)输送的氢(H2)的流量。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)还包括检测装置(42)，所述检测装置被构造成检测所述车辆(100)何时进入或位于封闭或有限空间(110)内。
11.根据权利要求10所述的防火安全系统(1)，其中，所述检测装置(42)包括至少一个压力传感器和/或至少一个光学传感器。
12.根据权利要求6至9中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)还包括至少一个汽轮机(44)，所述至少一个汽轮机沿着释放路径(46)定位在所述至少一个催化剂(32)下方，所述释放路径适于由经由所述催化剂(32)生成的所述不同物质的流穿过。
13.根据权利要求6至9中任意一项所述的防火安全系统(1)，其中，所述第二释放系统(32、34、36、38、40、42、44)包括多个催化剂(32)，所述多个催化剂彼此并联连接，并且各个催化剂连接至所述一个或多个储罐(101)中的对应储罐(101)。
14.一种运输车辆(100)，所述运输车辆包括用于储存氢的一个或多个储罐(101)，其特征在于，所述运输车辆包括根据前述权利要求中任意一项所述的防火系统(1)。
15.根据权利要求14所述的运输车辆(100)，其中，所述车辆(100)是氢动力车辆。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4183453A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-24 ALSTOM Transport Technologies Protection device, installation comprising the protection device and vehicle comprising said installation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020051883A1 (en) * 1998-11-06 2002-05-02 Tapesh Yadav Processing and manufacturing methods enabled using non-stoichiometric nanomaterials
WO2012143740A2 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 University Of Ulster Gas storage
DE102016209426A1 (de) * 2015-07-07 2017-01-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Regeneration eines katalytischen Brennstoff-Konverters
CN207268376U (zh) * 2017-09-12 2018-04-24 张家港富瑞氢能装备有限公司 一种燃料电池车车载氢系统
CN108452454A (zh) * 2018-03-28 2018-08-28 北京中建空列集团有限公司 用于车辆的治安消防系统及车辆
CN109860671A (zh) * 2018-11-30 2019-06-07 一汽解放汽车有限公司 一种减少氢燃料电池车在密闭空间排放氢气的系统及其控制方法
CN110335438A (zh) * 2019-06-20 2019-10-15 武汉理工大学 一种氢燃料电池船舶安全保护系统和保护方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202698A1 (de) * 2017-02-20 2018-08-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020051883A1 (en) * 1998-11-06 2002-05-02 Tapesh Yadav Processing and manufacturing methods enabled using non-stoichiometric nanomaterials
WO2012143740A2 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 University Of Ulster Gas storage
DE102016209426A1 (de) * 2015-07-07 2017-01-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Regeneration eines katalytischen Brennstoff-Konverters
CN207268376U (zh) * 2017-09-12 2018-04-24 张家港富瑞氢能装备有限公司 一种燃料电池车车载氢系统
CN108452454A (zh) * 2018-03-28 2018-08-28 北京中建空列集团有限公司 用于车辆的治安消防系统及车辆
CN109860671A (zh) * 2018-11-30 2019-06-07 一汽解放汽车有限公司 一种减少氢燃料电池车在密闭空间排放氢气的系统及其控制方法
CN110335438A (zh) * 2019-06-20 2019-10-15 武汉理工大学 一种氢燃料电池船舶安全保护系统和保护方法

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