CN209505447U - 一种氢能汽车及安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢能汽车，包含行车电脑、蓄电池、仪表盘、储气机构；仪表盘连接于行车电脑，储气机构包含：气箱、连接于气箱的输气管道、连接于输气管道的加气口，氢能汽车还包含有一安全防护装置，用以氢能汽车加气时的安全防护。本实用新型还涉及安全防护系统，包含远程监控平台和上述氢能汽车，远程监控平台能够接收氢能汽车发出的带有故障信息的第一信号，并根据故障信息产生报警信号。本实用新型在车辆端提供一种安全防护装置使得本实用新型能够对氢气加注过程的可靠性及安全性进行监测及对氢气加注过程中发生的异常现象进行主动防护。本实用新型还涉及一种安全防护系统，用以对氢能汽车加氢过程进行远程监控。

Description

一种氢能汽车及安全防护系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体的，涉及一种氢能汽车。本实用新型还涉及一种安全防护系统。

背景技术

氢能是公认的清洁能源，而以氢气为燃料的燃料电池汽车具有续驶里程长、能量补充快、性能可与内燃机汽车相媲美的特点，正在经历快速发展的历史阶段。

目前，燃料电池汽车的氢气储存以高压储氢为主，氢气补充主要是在加氢站通过加氢机进行加注。而在加氢流程上，目前主要有两种路线：第一种是在加氢枪与加氢口连接之后，由加氢机对加注的压力进行控制，车辆端不参与加氢过程的监控及控制；第二种是车辆与加氢站通过适配装置进行通讯，车辆端采集信息交由加氢站对氢气加注过程进行控制。

第一种路线的问题是：在异常情况下，如车内氢气管路发生泄漏、氢瓶温度过高、人为误操作使车辆移动等，会带来极大的安全隐患；第二种路线则对加氢站建设及通讯相关要求具备统一的标准，投入较大其容易出现适配问题造成加氢失败。更甚者，在加氢设备出现异常时，车辆端无法主动对氢气加注过程进行干预与控制。

因此，有必要在车辆端设计一种加氢主动安全防护的装置，由车辆对氢气加注过程的可靠性及安全性进行监测及主动防护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的不足而提供一种具有安全防护装置的氢能汽车，其可以对车辆对氢气加注过程的可靠性及安全性进行监测及对氢气加注过程中发生的异常现象进行主动防护。

本实用新型再一个要解决的技术问题是提供一种对氢能汽车加氢过程进行远程监控的系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种氢能汽车，包含行车电脑、蓄电池、仪表盘、储气机构；所述仪表盘连接于所述行车电脑，所述储气机构包含：气箱、连接于所述气箱的输气管道、连接于所述输气管道的加气口，氢能汽车还包含一安全防护装置，用以氢能汽车加气时的安全防护，所述安全防护装置包含：一气体传感器，连接于所述行车电脑，用于监测所述储气机构外部氢气浓度；一压强传感器，连接于所述行车电脑，用于采集加气过程中所述储气机构内部的氢气压强信息；一温度传感器，连接于所述行车电脑，用于监测车辆加气时储气机构产生的温度变化；一流量控制阀，所述流量控制阀安装于所述输气管道并与所述行车电脑相连接；一触点开关，安装于所述加气口上，所述触点开关包含第一接点和第二接点，所述第一接点连接于所述蓄电池，所述第二接点连接于所述行车电脑、仪表盘、压强传感器、气体传感器、温度传感器、流量控制阀的工作电源输入端，所述触点开关用以实现电流在蓄电池与其接入的各部件之间的通断。

较佳地，氢能汽车还包含环境温度传感器，所述环境温度传感器连接于所述行车电脑，所述环境温度传感器的工作电源输入端连接于所述第二接点，所述环境温度传感器用于监测车辆加气储气机构外部环境的温度变化。

较佳地，所述氢能汽车还包括多个用于控制高压传输的高压继电器；所述高压继电器与所述行车电脑连接。

较佳地，所述氢能汽车还包含通讯装置，所述通讯装置连接于所述行车电脑，所述通讯装置的工作电源输入端连接于所述第二接点，当氢能汽车在充气过程中发生异常状态时，所述通讯装置能向外界发射出带有故障信息的第一信号。

对于安全防护系统这一技术主体，本安全系统包含远程监控平台和上述的一种氢能汽车，所述远程监控平台能够接收所述第一信号，并根据所述故障信息产生报警信号。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

1、在车辆端提供一种安全防护装置使得本实用新型能够对氢气加注过程的可靠性及安全性进行监测及对氢气加注过程中发生的异常现象进行主动防护。

2、本实用新型提供一种安全防护系统，包含能与上述氢能汽车通过无线网络连接的远程监控平台，使得本实用新型能够做到对氢能汽车加氢过程进行远程监控。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型提供的一种氢能汽车的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种安全防护系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

由图1所示,本实用新型提供一种氢能汽车，包含行车电脑3、蓄电池1、仪表盘11、储气机构(图中未示)；所述仪表盘11通过CAN总线连接于所述行车电脑3，所述储气机构包含：气箱、连接于所述气箱的输气管道、连接于所述输气管道的加气口。所述氢能汽车还包含一安全防护装置，用以氢能汽车加气时的安全防护，所述安全防护装置包含：气体传感器4、压强传感器5、温度传感器7、流量控制阀9、触点开关2、环境温度传感器8、高压继电器6、通讯装置10。所述气体传感器4连接于所述行车电脑3，用于监测所述储气机构外部氢气浓度。所述压强传感器5连接于所述行车电脑3，用于采集加气过程中所述储气机构内部的氢气压强信息。所述温度传感器7连接于所述行车电脑3，用于监测车辆加气时储气机构产生的温度变化。所述流量控制阀9安装于所述输气管道并与所述行车电脑3相连接。所述触点开关2，安装于所述加气口上，触点开关2包含第一接点和第二接点，第一接点连接于所述蓄电池1，第二接点连接于所述行车电脑3、仪表盘11、压强传感器5、气体传感器4、温度传感器7、流量控制阀9的工作电源输入端，触点开关2用以实现电流在蓄电池1与其接入的各部件之间的通断。所述环境温度传感器8连接于行车电脑3，环境温度传感器8的工作电源输入端连接于所述第二接点，环境温度传感器8用于监测车辆加气储气机构外部环境的温度变化。所述高压继电器6与所述行车电脑3连接，用以控制氢能汽车上电路的高压传输。所述通讯装置10连接于所述行车电脑3，通讯装置10的工作电源输入端连接于所述第二接点，当氢能汽车在充气过程中发生异常状态时，所述通讯装置10能向外界发射出带有故障信息的第一信号。

由图1所示，当加氢枪插入到位时，触点开关2被导通，使得蓄电池1向行车电脑3传输一个触发信号并为各相关部件供电。行车电脑3判断触发信号有效后进入加氢模式。行车电脑3通过CAN通信向仪表盘11发送加氢模式指令和加氢状态信息，仪表盘主界面显示状态信息，例如“加氢枪连接，请勿操作”，以及实时氢气压力、温度和浓度状态信息，直观提醒驾驶人员车辆处于加氢模式和便于观察加氢过程关键参数。

由图1所示，进入加氢模式后，行车电脑3将执行高压互锁指令，所述高压互锁指令将使得氢能汽车上各高压继电器6保持断开状态，由于氢能汽车行驶功能需要高压电来启动，只要使得在高压线路上设置的高压继电器6保持断开状态，即可通过禁止氢能汽车上高压的方式来防止在加氢过程中人为上电行驶。

由图1所示，行车电脑3通过气体传感器4对氢气浓度信息进行采集和分析，从而实现燃料电池发动机系统安装区域、储氢瓶及加氢口安装区域等储气机构外部区域存在氢气泄漏隐患的氢气浓度进行实时监测，若氢气浓度超过安全报警阀值(例如3％)，行车电脑3通过CAN总线向仪表盘11发送告警信息，仪表盘11发出蜂鸣声并显示报警信息，例如“氢浓度超标”。同时控制流量控制阀9关闭，终止氢气加注进程。

由图1所示，行车电脑3通过压强传感器5对氢气压强信息进行采集和分析，若氢气压强超过安全报警阀值(例如35MPa)，行车电脑3通过CAN总线向仪表盘11发送告警信息，仪表盘11会发出蜂鸣声并显示报警信息，例如“氢系统过压”。同时控制流量控制阀9关闭，终止氢气加注进程。

由图1所示，行车电脑3通过温度传感器7对氢气温度信息进行采集和分析，若温度超过安全报警阀值(例如80℃)，行车电脑3通过CAN总线向仪表盘11发送告警信息，仪表盘11会发出蜂鸣声并显示报警信息，例如“氢系统过温”。同时控制流量控制阀9关闭，终止氢气加注进程。

由图1所示，行车电脑3通过环境温度传感器8对外部环境温度信息进行采集和分析。并综合氢气温度信息、氢气压强变化情况进行计算。并将计算结果用于控制流量控制阀9开度，对氢气加注的速度进行主动控制，在一定程度上保证加氢过程不出现升温过快及过温现象，同时还确保了氢气加注的效率。

由图1至2所示，本实用新型提供一种安全防护系统，包含远程监控平台12和上述氢能汽车，当氢能汽车在充气过程中发生异常状态时，通讯装置10能向远程监控平台12出带有故障信息的第一信号，远程监控平台12能够接收所述第一信号，并根据所述故障信息产生报警信号，使得平台监控人员能及时联系司机或加氢站操作人员进行紧急处理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种氢能汽车，包含行车电脑(3)、蓄电池(1)、仪表盘(11)、储气机构；所述仪表盘(11)连接于所述行车电脑(3)，所述储气机构包含：气箱、连接于所述气箱的输气管道、连接于所述输气管道的加气口，其特征在于，还包含一安全防护装置，用以氢能汽车加气时的安全防护，所述安全防护装置包含：

一气体传感器(4)，连接于所述行车电脑(3)，用于监测所述储气机构外部氢气浓度；

一压强传感器(5)，连接于所述行车电脑(3)，用于采集加气过程中所述储气机构内部的氢气压强信息；

一温度传感器(7)，连接于所述行车电脑(3)，用于监测车辆加气时储气机构产生的温度变化；

一流量控制阀(9)，所述流量控制阀(9)安装于所述输气管道并与所述行车电脑(3)相连接；

一触点开关(2)，安装于所述加气口上，所述触点开关(2)包含第一接点和第二接点，所述第一接点连接于所述蓄电池(1)，所述第二接点连接于所述行车电脑(3)、仪表盘(11)、压强传感器(5)、气体传感器(4)、温度传感器(7)、流量控制阀(9)的工作电源输入端，所述触点开关(2)用以实现电流在蓄电池(1)与其接入的各部件之间的通断。

2.根据权利要求1所述的一种氢能汽车，其特征在于：所述氢能汽车还包含环境温度传感器(8)，所述环境温度传感器(8)连接于所述行车电脑(3)，所述环境温度传感器(8)的工作电源输入端连接于所述第二接点，所述环境温度传感器(8)用于监测车辆加气储气机构外部环境的温度变化。

3.根据权利要求1所述的一种氢能汽车，其特征在于：所述氢能汽车还包括多个用于控制高压传输的高压继电器(6)；所述高压继电器(6)与所述行车电脑(3)连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种氢能汽车，其特征在于：所述氢能汽车还包含通讯装置(10)，所述通讯装置(10)连接于所述行车电脑(3)，所述通讯装置(10)的工作电源输入端连接于所述第二接点，当氢能汽车在充气过程中发生异常状态时，所述通讯装置(10)能向外界发射出带有故障信息的第一信号。

5.一种安全防护系统，其特征在于，包含远程监控平台(12)和权利要求4所述的一种氢能汽车，所述远程监控平台(12)能够接收所述第一信号，并根据所述故障信息产生报警信号。