CN113588285A - 一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 - Google Patents
一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113588285A CN113588285A CN202110845064.1A CN202110845064A CN113588285A CN 113588285 A CN113588285 A CN 113588285A CN 202110845064 A CN202110845064 A CN 202110845064A CN 113588285 A CN113588285 A CN 113588285A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- cubic frame
- shaft section
- audible
- hydrogen concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 191
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 191
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 127
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 63
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 34
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 28
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
- G01N33/0063—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明公开了一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法，氢泄露监测系统包括长宽高尺寸均可调节的立方框架以及设置于立方框架上的环境氢传感器、尾排氢传感器、防爆灯、声光报警器、带有控制面板的控制器；所述立方框架沿长度方向的前端设有出入口，所述立方框架底部设有滚轮装置，所述环境氢传感器间隔布置于立方框架顶部，所述尾排氢传感器间隔布置于立方框架沿长度方向的后端，所述防爆灯、声光报警器均设置于立方框架顶部；所述环境氢传感器、尾排氢传感器与控制器电性连接，所述控制器与声光报警器电性连接。立方框架组装方便、尺寸灵活，可以在顶部或后端设置安装杆，便于安装氢浓度传感器及其他扩展附件，滚轮装置方便移动。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池汽车，具体地指一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法。
背景技术
氢燃料电池汽车是一种采用绿色环保能源的新能源汽车，是目前国家新能源汽车鼓励发展的技术方向，氢燃料电池汽车的研发、生产和商业化是目前的汽车行业新技术热点。但是氢燃料汽车由氢气和空气在电堆中发生电化学反应发电驱动车辆运行，由于是以氢气为燃料，其随车装载有2～3个高压储氢罐，容量一般为3～7kg氢气，通过加氢口、氢罐、氢阀门、供氢管路输送至燃料电池电堆驱动车辆行驶，燃料电池电堆反应后还会有极少量氢气随着反应产物水，一起通过尾管排出大气。
由于氢气是一种易燃易爆危险气体，必须对车辆排出或可能泄露的氢气进行监测，所以整车密闭氢泄露是燃料电池汽车开发过程中的一个关键验证试验。应对氢泄露，一般的解决方案是：第一步，车辆内置氢泄露监测传感器，检查车内的泄露。第二步、所有整车装配完成后都进行室内密闭泄露检查。第三步、对所有涉及氢燃料电池汽车停放和试验的场所安装建筑级别的氢泄露监测报警系统。
这三步措施在目工作中存在的问题，1.车内泄露检查不能替代车外泄露监测试验，因其测点布置、阈值与环境泄露监测要求不同、无法与环境通风和环境报警的联动，无法连续记录数据。2，需要新建整车密闭泄露舱，造价高、施工量大、工期长。对于不同尺寸的车型类别，需要新建不同尺寸的环境舱。3、需要对建筑进行改造施工，施工涉及的场所和面积较大，造价高、需要施工及工期。现有环境舱一般适用于汽油车，内部仅设有温湿度和通风控制设备，无氢气浓度测试装置以及对应的报警设备。
申请号为CN201811513334.3的中国发明专利公开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，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。密封舱设有紧急处理系统，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。该专利具有如下缺陷：1.车型兼容性差，由于氢气浓度测试装置位置固定，无法根据整车尺寸进行调节，当尺寸较小的整车进入空间较大的密封舱时，氢气浓度测试装置离车身较远，不仅会造成数据采集延迟、还会导致检测数据较大地偏离实际，如果同时开发大型车辆和小型车辆，需要建多个不同的舱；2.无法移动，导致同一车辆多次检测时需要停在密闭舱的同一定点上，否则各个氢气浓度测试装置每次离整车的距离不同，导致检测结果之间差异较大；3.报警装置只有一个安全限值，达到安全限值后声光报警器直接报警，需要立刻将密闭舱通风、人员疏散，无法给设备、人员足够预警时间，容易发生安全事故。
因此，需要开发出一种可兼容多种车型、具有移动功能、报警时先预警的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种可兼容多种车型、具有移动功能、报警时先预警的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法。
本发明的技术方案为：一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，包括长宽高尺寸均可调节的立方框架以及设置于立方框架上的环境氢传感器、尾排氢传感器、防爆灯、声光报警器、带有控制面板的控制器；
所述立方框架沿长度方向的前端设有出入口用于车辆进出，所述立方框架底部设有滚轮装置用于自身移动，所述环境氢传感器间隔布置于立方框架顶部，所述尾排氢传感器间隔布置于立方框架沿长度方向的后端，所述防爆灯、声光报警器均设置于立方框架顶部；
所述环境氢传感器、尾排氢传感器与控制器电性连接用于将氢浓度信号反馈给控制器，所述控制器与声光报警器电性连接且根据氢浓度信号控制声光报警器发出声光。
优选的，所述立方框架包括多根杆长可调的调节杆，多根调节杆分别沿立方框架长、宽、高方向设置并连接形成整体框架，所述调节杆包括中间方管以及套接于中间方管两端外壁的活动方管，所述中间方管上设有轴向垂直于杆长方向的传动轴，所述传动轴外端位于中间方管外且固连有手轮转盘，手轮转盘外端面设有转动把手，所述传动轴内端位于中间方管内且与各活动方管通过传动机构传动连接。
进一步的，所述传动机构包括传动轴内端设置的主动锥齿轮，以及各活动方管内同轴设置的丝杠，各活动方管内还设有内壁与丝杠螺纹连接的套筒，各活动方管内丝杠端部均设有从动锥齿轮用于与主动锥齿轮啮合传动。
更进一步的，各套筒周向间隔设置第一连接杆与活动方管内壁固连，所述丝杠临近从动锥齿轮处与中间方管内壁间设有球铰，所述球铰包括同轴固连于丝杠上的球头以及与球头转动铰接的铰盘，所述铰盘周向间隔设置第二连接杆与中间方管内壁固连。
更进一步的，所述传动轴包括从外端至内端依次同轴设置的第一轴段、第二轴段、第三轴段、第四轴段，所述第一轴段外径小于第二轴段外径，所述第二轴段、第三轴段、第四轴段外径依次减小；
所述手轮转盘安装于第一轴段上且紧贴第二轴段外端面，所述第一轴段上设有外端螺母与第一轴段螺纹配合将手轮转盘轴向限位；
所述中间方管安装于第三轴段上且紧贴第二轴段内端面，所述第三轴段上设有两个内端螺母，两个内端螺母螺纹方向相反且均与第三轴段螺纹配合用于将传动轴相对于中间方管轴向限位；
所述主动锥齿轮安装于第四轴段上。
优选的，所述立方框架顶部设有多根杆长可调节的顶部安装杆，各顶部安装杆沿立方框架宽度方向设置且多根顶部安装杆沿立方框架长度方向间隔设置。
进一步的，所述环境氢传感器为双量程氢浓度传感器，所述环境氢传感器安装于各顶部安装杆沿宽度方向的两侧以及立方框架前后端顶部沿宽度方向的两侧。
优选的，所述立方框架沿长度方向的后端在与车尾对应处设有多根杆长可调节的后端安装杆，各后端安装杆沿立方框架宽度方向设置且多根后端安装杆沿立方框架高度方向间隔设置。
进一步的，所述尾排氢传感器为双量程氢浓度传感器，所述尾排氢传感器安装于各后端安装杆沿宽度方向的两侧以及立方框架后端底部沿宽度方向的两侧。
本发明还提供一种上述燃料电池汽车室内氢泄露监测系统的控制方法，包括以下步骤：
a.将立方框架长宽高调节至需求尺寸，推动至待测车辆的正上方，控制器内根据试验需求预设第一氢气浓度阈值P1、第二氢气浓度阈值P2，P1＜P2，启动监测程序；
b.至少启动环境氢传感器、尾排氢传感器中其中一种进行实时测定氢浓度并反馈至控制器内，一旦有测定的氢浓度满足第二氢气浓度阈值P2＞氢浓度≥第一氢气浓度阈值P1，则控制器控制声光报警器发出闪烁黄光进行预警，若后续有测定的氢浓度≥第二氢气浓度阈值P2，则控制器控制声光报警器发出闪烁红光且声音报警。
本发明的有益效果为：
1.本发明的氢泄露监测系统中，立方框架由调节杆连接形成，组装方便、尺寸灵活，可以在顶部或后端设置安装杆，便于安装氢浓度传感器及其他扩展附件。立方框架底部安装滚轮装置，可移动到任何室内和室外的试验点。
2.调节杆上的手轮转盘便于手动操作，当转动手轮转盘时传动轴转动，活动方管内的主动锥齿轮传动使丝杠转动，套筒与丝杠间螺纹传动实现活动方管相对于中间方管靠近或远离，从而实现调节杆的整体长度调节。
3.当活动方管、中间方管由于实际尺寸导致二者周向间存在活动间隙时，球铰可允许在不影响从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合的前提下，丝杠轴向与中间方管轴向即使存在一定夹角，仍不影响活动方管的靠近或远离。因此，调节杆结构简单，适用范围较广，在制造精度较低情况下仍不影响其杆长调节。
4.立方框架既在顶部设置环境氢传感器、又在后端设置尾排氢传感器，氢传感器数量和位置可灵活布置，且可选多种量程范围，以应对各种监测需求。
5.本系统可使用多种试验，既可以直接将立方框架推至地下车库进行车辆氢泄露检测，也可以将立方框架调整到合适尺寸和现有环境舱配合，实现整车密闭泄露测试功能。
6.控制方法中控制器内设有第一氢气浓度阈值P1、第二氢气浓度阈值P2两个极限值，使氢气浓度达到P1仅通过声光报警器发黄光预警，留给设备、人员充分的准备时间，氢气浓度到达P2时声光同时报警。
附图说明
图1为燃料电池汽车室内氢泄露监测系统结构示意图
图2为燃料电池汽车室内氢泄露监测系统结构正视图
图3为图2的俯视图
图4为图2的左视图
图5为调节杆俯视图
图6为图5中A-A剖面图
图7为调节杆内部结构示意图
图8为手轮转盘、传动轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮的零件图
图9为控制方法流程图
其中：1-立方框架1.1-前端U形框1.2-后端矩形框2-环境氢传感器3-尾排氢传感器4-防爆灯5-声光报警器6-控制器7-出入口8-滚轮装置9-调节杆10-顶部安装杆11-后端安装杆91-中间方管92-活动方管93-手轮转盘93.1-转动把手94-传动轴94.1-第一轴段94.2-第一轴段94.3-第一轴段94.4-第一轴段94.5-外端螺母94.6-内端螺母95-主动锥齿轮96-丝杠97-套筒97.1-第一连接杆98-从动锥齿轮99-球铰99.1-球头99.2-铰盘99.3-第二连接杆。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-4所示，本发明提供的一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，包括长宽高尺寸均可调节的立方框架1以及设置于立方框架1上的环境氢传感器2、尾排氢传感器3、防爆灯4、声光报警器5、带有控制面板的控制器6；图2中左右向为立方框架的长度方向，图2左端对应立方框架1后端，右端对应立方框架1前端。
立方框架1沿长度方向的前端设有出入口7用于车辆进出，立方框架1底部设有滚轮装置8用于自身移动，环境氢传感器2间隔布置于立方框架1顶部，尾排氢传感器3间隔布置于立方框架1沿长度方向的后端，防爆灯4、声光报警器5均设置于立方框架1顶部。
本实施例中，防爆灯4为4个，两两设置于立方框架1前后端上方；声光报警器5为两个，设置于立方框架1顶部对角处。立方框架1包括多根杆长可调的调节杆9，多根调节杆9分别沿立方框架1长、宽、高方向设置并连接形成整体框架。本实施例中，立方框架1至少包括11根调节杆9，其中4根调节杆9沿立方框架1长度方向设置、3根调节杆9沿立方框架1宽度方向设置、4根调节杆9沿立方框架1高度方向设置；其中2根沿立方框架1宽度方向设置的调节杆9与2根沿立方框架1高度方向设置的调节杆9连接形成后端矩形框1.2，其余1根沿立方框架1宽度方向设置的调节杆9与2根沿立方框架1高度方向的调节杆9连接形成开口朝下的前端U形框1.1，后端矩形框1.2四个顶角分别由4根沿立方框架1长度方向设置的调节杆9与前端U形框1.1连接，4根沿立方框架1长度方向设置的调节杆9分别连接前端U形框1.1上方两顶角以及下方两末端。出入口7即由前端U形框1.1形成。滚轮装置8为四个，设置于立方框架1底部沿长度方向设置的调节杆9的前后端。
立方框架1顶部设有多根(图3为9根)杆长可调节的顶部安装杆10，顶部安装杆10连接于立方框架1顶部2根沿长度方向设置的调节杆9之间，各顶部安装杆10沿立方框架1宽度方向设置且多根顶部安装杆沿立方框架1长度方向间隔设置。环境氢传感器2为双量程氢浓度传感器(高低量程根据需要选择)，环境氢传感器2安装于各顶部安装杆10沿宽度方向的两侧以及立方框架1前后端顶部的调节杆9上沿宽度方向的两侧。
立方框架1后端在与车尾高度对应处设有多根(图4为2根)杆长可调节的后端安装杆11，后端安装杆11连接于立方框架1后端2根沿高度方向设置的调节杆9之间，各后端安装杆11沿立方框架1宽度方向设置且多根后端安装杆11沿立方框架1高度方向间隔设置。尾排氢传感器3为双量程氢浓度传感器(高低量程根据需要选择)，尾排氢传感器3安装于各后端安装杆11沿宽度方向的两侧以及立方框架1后端底部的调节杆9上沿宽度方向的两侧。
顶部安装杆10、后端安装杆11可采用任何杆长可调的杆件结构，本实施例中顶部安装杆10、后端安装杆11采用与调节杆9相同结构，调节杆9具体结构如图5-8所示，调节杆9包括中间方管91以及套接于中间方管91两端外壁的活动方管92，中间方管91上设有轴向垂直于杆长方向的传动轴94，传动轴94外端位于中间方管91外且固连有手轮转盘93，手轮转盘93外端面设有转动把手93.1，传动轴94内端位于中间方管91内且与各活动方管92通过传动机构传动连接。
传动机构包括传动轴94内端设置的主动锥齿轮95，以及各活动方管92内同轴设置的丝杠96，各活动方管92内还设有内壁与丝杠96螺纹连接的套筒97，各活动方管92内丝杠96端部均设有从动锥齿轮98用于与主动锥齿轮95啮合传动。
各套筒97周向间隔设置第一连接杆97.1与活动方管92内壁固连，丝杠96临近从动锥齿轮98处与中间方管91内壁间设有球铰99，球铰99包括同轴固连于丝杠96上的球头99.1以及与球头99.1转动铰接的铰盘99.2，铰盘99.2周向间隔设置第二连接杆99.3与中间方管91内壁固连。
传动轴94包括从外端至内端依次同轴设置的第一轴段94.1、第二轴段94.2、第三轴段94.3、第四轴段94.4，第一轴段94.1外径小于第二轴段94.2外径，第二轴段94.2、第三轴段94.3、第四轴段94.4外径依次减小；手轮转盘93安装于第一轴段94.1上且紧贴第二轴段94.2外端面，第一轴段94.1上设有外端螺母94.5与第一轴段94.1螺纹配合将手轮转盘92轴向限位；中间方管91安装于第三轴段94.3上且紧贴第二轴段94.2内端面，第三轴段94.3上设有两个内端螺母94.6，两个内端螺母94.6螺纹方向相反且均与第三轴段94.3螺纹配合用于将传动轴94相对于中间方管91轴向限位；主动锥齿轮95安装于第四轴段94.4上。
调节杆9工作原理为：
操作转动把手93.1使手轮转盘93、传动轴94转动，主动锥齿轮95向两端的从动锥齿轮98啮合传动，从动锥齿轮98带动丝杠96同步转动，套筒97与丝杠96间螺纹传动实现两活动方管92相对于中间方管91同步靠近或远离，从而实现调节杆9的整体长度调节。当活动方管92、中间方管91由于实际尺寸导致二者周向间存在活动间隙时，球铰99可允许在不影响从动锥齿轮98与主动锥齿轮95啮合的前提下，丝杠96轴向与中间方管91轴向即使存在小夹角，仍不影响活动方管92朝中间方管91靠近或远离。
本实施例中，环境氢传感器2、尾排氢传感器3与控制器6电性连接用于将氢浓度信号反馈给控制器6，控制器6与声光报警器5电性连接用于根据氢浓度信号控制声光报警器5发出声光。环境氢传感器2、尾排氢传感器3精度等级选用最高，在车辆怠速等运行工况中连续监测、记录尾排中氢气浓度，其测定的氢浓度为车辆开发中最重要的氢排放测量数据。控制器6可对氢浓度连续采样，支持扩展接口，还可接入模拟量信号(电压、电流等)以及温度信号，还可设置不同的氢气浓度阈值进行安全报警。
本实施例燃料电池汽车室内氢泄露监测系统既可单独试验，也可与环境舱配合共同试验，此时控制器6还能和环境舱进行联动，在监测到环境舱内氢浓度超过一定阈值时，控制环境舱进行记录、停机、报警、强制排风等操作。
如图9所示，上述燃料电池汽车室内氢泄露监测系统的控制方法，包括以下步骤：
a.将立方框架1长宽高调节至需求尺寸，推动至待测车辆的正上方，控制器6内根据试验需求预设第一氢气浓度阈值P1、第二氢气浓度阈值P2，P1＜P2，启动监测程序；
b.至少启动环境氢传感器2、尾排氢传感器3中其中一种进行实时测定氢浓度并反馈至控制器6内，一旦有测定的氢浓度满足第二氢气浓度阈值P2＞氢浓度≥第一氢气浓度阈值P1，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁黄光进行预警，继续实时测定氢浓度，若后续有测定的氢浓度≥第二氢气浓度阈值P2，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁红光且声音报警。
将上述控制方法应用于以下三个具体试验，分别为车辆氢泄露安全报警试验、整车密闭停机泄露试验、整车密闭怠速泄露试验。
车辆氢泄露安全报警试验时，控制方法为：
a.将立方框架1长宽高调节至需求尺寸(待测车辆长宽高尺寸各加0.5m)，推动至待测车辆的正上方，环境氢传感器2、尾排氢传感器3选用高量程，开启防爆灯4，控制器6预设第一氢气浓度阈值P1＝20000ppm、第二氢气浓度阈值P2＝40000ppm，启动监测程序；
b.环境氢传感器2、尾排氢传感器3实时测定氢浓度并反馈至控制器6内，一旦有测定的氢浓度满足40000ppm＞氢浓度≥20000ppm，则声光报警器5发出闪烁黄光进行预警，继续实时测定氢浓度，若后续有测定的氢浓度≥40000ppm，则声光报警器5发出闪烁红光且声音报警。
整车密闭停机泄露试验时，控制方法为：
a.待测车辆在停机状态下停放在环境温度为35～55℃的密闭环境舱内，将立方框架1长宽高调节至需求尺寸(待测车辆长宽高尺寸各加0.5m)，推入环境舱内至待测车辆的正上方，环境氢传感器2选用高量程布置并在立方框架1顶部调整为试验要求的形式，控制器6预设第一氢气浓度阈值P1＝20000ppm、第二氢气浓度阈值P2＝40000ppm，开启防爆灯4，在浸车温度达到目标温度后，开始浸车12小时，浸车结束后对环境舱进行通风至0ppm，启动监测程序；
b.开始正式试验，待测车辆停放8小时，停放期间环境氢传感器2实时测定氢浓度并反馈至控制器6内，一旦有测定的氢浓度满足40000ppm＞氢浓度≥20000ppm，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁黄光进行预警、并向环境舱输出二级报警电信号，继续实时测定氢浓度，若后续有测定的氢浓度≥40000ppm，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁红光且声音报警，并向环境舱输出一级报警电信号。
整车密闭怠速泄露试验时，控制方法为：
a.待测车辆在停机状态下停放在环境温度为20～30℃的密闭环境舱内，将立方框架1长宽高调节至需求尺寸(待测车辆长宽高尺寸各加0.5m)，推入环境舱内至待测车辆的正上方，环境氢传感器2选用高量程布置并在立方框架1顶部调整为试验要求的形式，控制器6预设第一氢气浓度阈值P1＝20000ppm、第二氢气浓度阈值P2＝40000ppm，开启防爆灯4，在浸车温度达到目标温度后，开始浸车12小时，浸车结束后对环境舱进行通风至0ppm，启动监测程序；
b.开始正式试验，启动车辆至怠速状态10分钟，期间环境氢传感器2实时测定氢浓度并反馈至控制器6内，一旦有测定的氢浓度满足40000ppm＞氢浓度≥20000ppm，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁黄光进行预警、并向环境舱输出二级报警电信号，继续实时测定氢浓度，若后续有测定的氢浓度≥40000ppm，则控制器6控制声光报警器5发出闪烁红光且声音报警，并向环境舱输出一级报警电信号。
Claims (10)
1.一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，包括长宽高尺寸均可调节的立方框架(1)以及设置于立方框架(1)上的环境氢传感器(2)、尾排氢传感器(3)、防爆灯(4)、声光报警器(5)、带有控制面板的控制器(6)；
所述立方框架(1)沿长度方向的前端设有出入口(7)用于车辆进出，所述立方框架(1)底部设有滚轮装置(8)用于自身移动，所述环境氢传感器(2)间隔布置于立方框架(1)顶部，所述尾排氢传感器(3)间隔布置于立方框架(1)沿长度方向的后端，所述防爆灯(4)、声光报警器(5)均设置于立方框架(1)顶部；
所述环境氢传感器(2)、尾排氢传感器(3)与控制器(6)电性连接用于将氢浓度信号反馈给控制器(6)，所述控制器(6)与声光报警器(5)电性连接用于根据氢浓度信号控制声光报警器(5)发出声光。
2.如权利要求1所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述立方框架(1)包括多根杆长可调的调节杆(9)，多根调节杆(9)分别沿立方框架(1)长、宽、高方向设置并连接形成整体框架，所述调节杆(9)包括中间方管(91)以及套接于中间方管(91)两端外壁的活动方管(92)，所述中间方管(91)上设有轴向垂直于杆长方向的传动轴(94)，所述传动轴(94)外端位于中间方管(91)外且固连有手轮转盘(93)，手轮转盘(93)外端面设有转动把手(93.1)，所述传动轴(94)内端位于中间方管(91)内且与各活动方管(92)通过传动机构传动连接。
3.如权利要求2所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述传动机构包括传动轴(94)内端设置的主动锥齿轮(95)，以及各活动方管(92)内同轴设置的丝杠(96)，各活动方管(92)内还设有内壁与丝杠(96)螺纹连接的套筒(97)，各活动方管(92)内丝杠(96)端部均设有从动锥齿轮(98)用于与主动锥齿轮(95)啮合传动。
4.如权利要求3所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，各套筒(97)周向间隔设置第一连接杆(97.1)与活动方管(92)内壁固连，所述丝杠(96)临近从动锥齿轮(98)处与中间方管(91)内壁间设有球铰(99)，所述球铰(99)包括同轴固连于丝杠(96)上的球头(99.1)以及与球头(99.1)转动铰接的铰盘(99.2)，所述铰盘(99.2)周向间隔设置第二连接杆(99.3)与中间方管(91)内壁固连。
5.如权利要求3所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述传动轴(94)包括从外端至内端依次同轴设置的第一轴段(94.1)、第二轴段(94.2)、第三轴段(94.3)、第四轴段(94.4)，所述第一轴段(94.1)外径小于第二轴段(94.2)外径，所述第二轴段(94.2)、第三轴段(94.3)、第四轴段(94.4)外径依次减小；
所述手轮转盘(93)安装于第一轴段(94.1)上且紧贴第二轴段(94.2)外端面，所述第一轴段(94.1)上设有外端螺母(94.5)与第一轴段(94.1)螺纹配合将手轮转盘(92)轴向限位；
所述中间方管(91)安装于第三轴段(94.3)上且紧贴第二轴段(94.2)内端面，所述第三轴段(94.3)上设有两个内端螺母(94.6)，两个内端螺母(94.6)螺纹方向相反且均与第三轴段(94.3)螺纹配合用于将传动轴(94)相对于中间方管(91)轴向限位；
所述主动锥齿轮(95)安装于第四轴段(94.4)上。
6.如权利要求1所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述立方框架(1)顶部设有多根杆长可调节的顶部安装杆(10)，各顶部安装杆(10)沿立方框架(1)宽度方向设置且多根顶部安装杆沿立方框架(1)长度方向间隔设置。
7.如权利要求6所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述环境氢传感器(2)为双量程氢浓度传感器，所述环境氢传感器(2)安装于各顶部安装杆(10)沿宽度方向的两侧以及立方框架(1)前后端顶部沿宽度方向的两侧。
8.如权利要求1所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述立方框架(1)沿长度方向的后端在与车尾对应处设有多根杆长可调节的后端安装杆(11)，各后端安装杆(11)沿立方框架(1)宽度方向设置且多根后端安装杆(11)沿立方框架(1)高度方向间隔设置。
9.如权利要求8所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统，其特征在于，所述尾排氢传感器(3)为双量程氢浓度传感器，所述尾排氢传感器(3)安装于各后端安装杆(11)沿宽度方向的两侧以及立方框架(1)后端底部沿宽度方向的两侧。
10.一种如权利要求1所述的燃料电池汽车室内氢泄露监测系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将立方框架(1)长宽高调节至需求尺寸，推动至待测车辆的正上方，控制器(6)内根据试验需求预设第一氢气浓度阈值P1、第二氢气浓度阈值P2，P1＜P2，启动监测程序；
b.至少启动环境氢传感器(2)、尾排氢传感器(3)中其中一种进行实时测定氢浓度并反馈至控制器(6)内，一旦有测定的氢浓度满足第二氢气浓度阈值P2＞氢浓度≥第一氢气浓度阈值P1，则控制器(6)控制声光报警器(5)发出闪烁黄光进行预警，若后续有测定的氢浓度≥第二氢气浓度阈值P2，则控制器(6)控制声光报警器(5)发出闪烁红光且声音报警。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110845064.1A CN113588285A (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110845064.1A CN113588285A (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113588285A true CN113588285A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78250022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110845064.1A Pending CN113588285A (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113588285A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117054112A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-11-14 | 中公高远(北京)汽车检测技术有限公司 | 一种汽车涉氢试验环境舱 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2410278Y (zh) * | 2000-03-30 | 2000-12-13 | 黑龙江省机械科学研究院 | 无导轨丝杠螺母随动伸缩吊臂机构 |
| CN2723999Y (zh) * | 2004-08-03 | 2005-09-07 | 国家电动汽车试验示范区管理中心 | 测氢室 |
| CN201659873U (zh) * | 2010-03-17 | 2010-12-01 | 杨锦泽 | 双向伸缩杆装置 |
| CN106369126A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-01 | 常州市迈坤科技有限公司 | 双向传动装置和使用所述装置的混合运动动力系统 |
| CN107449866A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-08 | 中国汽车技术研究中心 | 一种燃料电池汽车的氢气检测装置 |
| CN109556886A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-02 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统 |
| CN112112101A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-22 | 黄泽坤 | 一种智能防爬越组合式交通护栏 |
| CN212251859U (zh) * | 2020-06-04 | 2020-12-29 | 江西明正变电设备有限公司 | 一种便于检修的油浸式非晶变压器 |
-
2021
- 2021-07-26 CN CN202110845064.1A patent/CN113588285A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2410278Y (zh) * | 2000-03-30 | 2000-12-13 | 黑龙江省机械科学研究院 | 无导轨丝杠螺母随动伸缩吊臂机构 |
| CN2723999Y (zh) * | 2004-08-03 | 2005-09-07 | 国家电动汽车试验示范区管理中心 | 测氢室 |
| CN201659873U (zh) * | 2010-03-17 | 2010-12-01 | 杨锦泽 | 双向伸缩杆装置 |
| CN106369126A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-01 | 常州市迈坤科技有限公司 | 双向传动装置和使用所述装置的混合运动动力系统 |
| CN107449866A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-08 | 中国汽车技术研究中心 | 一种燃料电池汽车的氢气检测装置 |
| CN109556886A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-02 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种用于燃料电池汽车氢安全试验的密闭舱系统 |
| CN212251859U (zh) * | 2020-06-04 | 2020-12-29 | 江西明正变电设备有限公司 | 一种便于检修的油浸式非晶变压器 |
| CN112112101A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-22 | 黄泽坤 | 一种智能防爬越组合式交通护栏 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117054112A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-11-14 | 中公高远(北京)汽车检测技术有限公司 | 一种汽车涉氢试验环境舱 |
| CN117054112B (zh) * | 2023-07-17 | 2024-04-02 | 中公高远(北京)汽车检测技术有限公司 | 一种汽车涉氢试验环境舱 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113588285A (zh) | 一种燃料电池汽车室内氢泄露监测系统及其控制方法 | |
| CN111442887B (zh) | 一种成品游泳圈检漏生产线 | |
| CN104715580A (zh) | 自校准式gis室内六氟化硫气体泄漏监测报警系统 | |
| CN108760188A (zh) | 一种自动检测装置及系统 | |
| CN103913353B (zh) | 一种适用于机载测量的气体常压采样装置 | |
| CN115078543B (zh) | 一种石英坩埚表面在线检测装置 | |
| CN116840425A (zh) | 一种工业废气自动检测装置 | |
| CN113311114B (zh) | 尾气遥测装置移动校准检测系统 | |
| CN112834704B (zh) | 一种分布式烟气取样测量装置 | |
| CN219871000U (zh) | 一种智能巡检机器人用探测器 | |
| CN216955040U (zh) | 一种建筑门窗现场气密性能检测装置 | |
| CN110006606B (zh) | 一种管路气密性自动检测试验台及其工作方法 | |
| CN111811095A (zh) | 一种城市空气环境监测装置 | |
| CN110992660A (zh) | 一种燃气汽车泄漏报警装置的检测系统及检测方法 | |
| CN117267627A (zh) | 一种易爆气体检测装置 | |
| CN114673482B (zh) | 一种5g智慧煤矿便携巡检系统 | |
| CN113134183B (zh) | 一种变电站用自动灭火设备及巡回监测自动灭火系统 | |
| CN208606964U (zh) | 一种自动检测装置及系统 | |
| CN113658349A (zh) | 一种输煤廊道安全巡检装置 | |
| CN209117316U (zh) | 发动机机体油孔自动检测装置 | |
| CN208654064U (zh) | 一种铸件缺陷的x-ray检测装置 | |
| CN1186609C (zh) | 缆线分歧器的测漏装置 | |
| CN116047004B (zh) | 一种实时联网的环境精确检测系统 | |
| CN220982654U (zh) | 高速润滑试验台 | |
| CN219416580U (zh) | 一种实验室用气密性检测机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |