CN210221397U

CN210221397U - 一种燃料电池车氢气泄漏报警装置

Info

Publication number: CN210221397U
Application number: CN201921103344.XU
Authority: CN
Inventors: Shiyong Guo; 郭世勇; Chaoqun Li; 李超群; Zhongxin Cao; 曹中信; Kehao Deng; 邓可豪
Original assignee: SHANGHAI LIANJIE AUTO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI LIANJIE AUTO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2029-07-15

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池车氢气泄漏报警装置，包括：氢气传感器、显示器。氢气传感器，用于实时检测燃料电池车内的氢气浓度值，并传输信息给显示器和/或外部控制器。而显示器可与氢气传感器通讯，用于显示氢气传感器传输的氢气浓度值及报警信息。通过氢气传感器实时探测燃料电池车的氢气的浓度，当探测到的氢气浓度达到预设氢气报警阀值时，将报警信息及当前浓度值发送到显示器或外部控制器，提醒人们车内的氢气浓度超标，需要停车检查，以免发生事故。

Description

一种燃料电池车氢气泄漏报警装置

技术领域

本实用新型属于燃料电池车的设计领域，尤其涉及一种燃料电池车氢气泄漏报警装置。

背景技术

在新能源汽车技术领域，主要包括纯电电动汽车、混合动力汽车和燃料电池动力汽车等。其中，氢燃料电池动力汽车，是使用储氢罐中的氢气经由燃料电池，与空气中的氧气发生电化学反应后释放出电能，从而驱动汽车行驶的技术。氢燃料电池电动车具有无污染零排放、燃料来源广、成本低、发电效率高、充氢迅速等优点，因此，氢燃料电池汽车将是未来新能源汽车的重要发展方向。

然而氢是可燃气体，燃点低,容易爆炸，它的危险性表现在爆炸极限范围大，与空气混合爆炸下限为4.1％、上限为74.2％。它与氯气混合，经过加热或日光照晒即能爆炸；如与氟混合则立即爆炸。氢气属于无色、无味、无毒、易燃、易爆气体，比空气轻得多，不易被人发觉，在燃料电池车的储存和使用过程中极易泄漏。因此，对于燃料电池车的氢气泄漏探测报警非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池车氢气泄漏报警装置，可以准确地检测氢气浓度，并及时地输出报警信息。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种燃料电池车氢气泄漏报警装置，包括：氢气传感器、显示器；

所述氢气传感器，用于实时检测所述燃料电池车内的氢气浓度值，并传输信息给显示器和/或外部控制器；所述信息包括所述氢气浓度值、报警信息；

所述显示器与所述氢气传感器通过CAN总线通讯；所述显示器用于显示所述氢气传感器传输的所述氢气浓度值及所述报警信息；

其中，所述氢气传感器包括底板、上盖板；所述上盖板与所述底板贴合固连，所述上盖板的侧面设有第一接插件接口，所述上盖板上设有氢气探测孔；所述底板上设有氢气探测件及信号处理电路，所述底板可固定于所述燃料电池车内。

根据本实用新型一实施例，所述显示器的上表面设有显示区、若干功能按钮、电源指示灯，所述显示器的下表面设有蜂鸣器发声孔、第二接插件接口、显示器安装件；所述显示器安装件设于所述显示器下表面的边缘。

根据本实用新型一实施例，所述显示器安装件包括若干卡扣。

根据本实用新型一实施例，所述信号处理电路转换所述氢气浓度值为电压模拟量，并传输所述电压模拟量给所述外部控制器。

根据本实用新型一实施例，包括多个所述氢气传感器。

根据本实用新型一实施例，若干所述氢气传感器的规格为探测氢气浓度的范围为0～20000ppm的氢气传感器。

根据本实用新型一实施例，若干所述氢气传感器的规格为探测氢气浓度的范围为0～40000ppm的氢气传感器。

根据本实用新型一实施例，所述氢气浓度的数值达到所述氢气报警阀值，所述蜂鸣器发声孔中发出报警音。

根据本实用新型一实施例，所述氢气传感器、所述显示器均由所述燃料电池车的电源供电。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本实用新型一实施例中的燃料电池车氢气泄漏报警装置，采用氢气传感器实时探测燃料电池车的氢气的浓度，当探测到的氢气浓度达到预设氢气报警阀值时，将报警信息及当前浓度值发送到显示器或外部控制器，提醒人们车内的氢气浓度超标，需要停车检查，以免发生事故。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的燃料电池车氢气泄漏报警装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的氢气传感器的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的显示器的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中的显示器的结构示意图

图5为本实用新型一实施例中的显示器的结构示意图

图6为本实用新型一实施例中一款氢气传感器的电压模拟量与氢气浓度的线性对照图；

图7为本实用新型一实施例中另一款氢气传感器的电压模拟量与氢气浓度的线性对照图。

附图标记说明：

1：氢气传感器；101：底板；102：上盖板；103：氢气探测孔；104：第一接插件接口；105：安装孔；2：显示器；201：显示区；202：上翻按钮；203：下翻按钮；204：确认按钮；205：电源指示灯；206：蜂鸣器发声孔；207：第二接插件接口；208：标签粘贴处；209：第一卡扣；210：第二卡扣；3：第二接插件；4：第一接插件；5：CAN总线；6：第三接插件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的燃料电池车氢气泄漏报警装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

本实用新型提出的燃料电池车氢气泄漏报警装置，包括：氢气传感器1、显示器2。氢气传感器1，用于实时检测燃料电池车内的氢气浓度值，并传输信息给显示器2和/或外部控制器；氢气传感器1传输的信息包括氢气浓度值、报警信息。而显示器2可与氢气传感器1通讯，用于显示氢气传感器1传输的氢气浓度值及报警信息。

通过氢气传感器1实时探测燃料电池车的氢气的浓度，当探测到的氢气浓度达到预设氢气报警阀值时，将报警信息及当前浓度值发送到显示器2或外部控制器，提醒人们车内的氢气浓度超标，需要停车检查，以免发生事故。

具体的，如图1所示。显示器2可与多个氢气传感器1相连，它们之间通过CAN总线5进行通讯，燃料电池车可通过第三接插件6输出直流24V为显示器2与多个氢气传感器1供电。

氢气传感器1用于实时检测该燃料电池车内的氢气浓度值，并传输信息给外部控制器，该外部控制器可以是安装于燃料电池车底盘上的主机；该信息包括氢气浓度值、报警信息，该报警信息为氢气浓度值大于氢气传感器1内预设的氢气报警阀值时发送的信息。如图2所示，氢气传感器1包括底板101、上盖板102；上盖板102与底板101贴合固连，上盖板102的侧面设有第一接插件接口104，第一接插件接口104与第一接插件4匹配；上盖板102的上表面设有氢气探测孔103。底板101上设有氢气探测件及信号处理电路，氢气探测件通过氢气探测孔103探测环境中的氢气浓度。底板101的边缘设有安装孔105，通过紧固件可把氢气传感器1固定在燃料电池车内。

显示器2与若干氢气传感器1通过CAN总线5通讯；一个显示器2最多可配置6个氢气传感器1。显示器2用于显示各氢气传感器1传输的氢气浓度值及报警信息。如图3所示，显示器2的上表面设有显示区201、若干功能按钮(上翻按钮202、下翻按钮203、确认按钮204)、电源指示灯205。如图4所示，显示器2的下表面设有蜂鸣器发声孔206、第二接插件接口207、标签粘贴处208、显示器安装件。当氢气浓度的数值达到氢气报警阀值时，蜂鸣器发声孔中发出报警音。第二接插件接口207与第二接插件3匹配，该显示器安装件设于显示器2下表面的边缘。具体的，如图5所示，该显示器安装件沿显示器2的下表面边沿设置一圈与显示器2垂直的连接板，连接板上设有第一卡扣209、第二卡扣210。第一卡扣209设于连接板与显示器2的垂直角上，第二卡扣210位于第一卡扣209下方，且第二卡扣210与第一卡扣209的形状、结构不同。

第二接插件3设有6个端口，分别为CANH、CANL、PW1、PW2、PW3、GND。其中，端口PW1、PW2、PW3可根据DC24V接入的方式不同，配置为不同的CAN ID，每个CAN ID连接一个氢气传感器1，具体如下表所示：

PW1	PW2	PW3	传感器编号	CANID
					24V			1	0x18FF6AF1
	24V		2	0x18FF6AF2
					24V	24V		3	0x18FF6AF3
		24V	4	0x18FF6AF4
					24V		24V	5	0x18FF6AF5
	24V	24V	6	0x18FF6AF6

进一步地，氢气传感器1中的信号处理电路可把氢气浓度值转换为电压模拟量，并传输该电压模拟量给外部控制器。外部控制器可直接从氢气传感器1中读取模拟量，该电压模拟量不再传输给显示器。该电压模拟量与氢气浓度的对照，如图6、7所示。该电压模拟量的范围为DC 0.5V～DC 4.5V。

进一步地，本实用新型提供了两款氢气传感器1，其探测氢气浓度的范围分别为0～20000ppm、0～40000ppm。当氢气传感器1探测到的氢气浓度处于0～5999ppm为正常，处于6000～7999ppm为轻度泄漏，处于8000～9999ppm为中度泄漏，大于10000ppm为重度泄漏；当出现轻度泄漏或中度泄漏、或重度泄漏时，氢气传感器1会输出相应的报警信息给显示器2和外部控制器，显示器2接收到报警信息后，发出报警音。

另外，本实用新型提供的氢气传感器1还可以探测环境的温度与湿度。其温度的探测范围为-40℃～+125℃，其湿度的探测范围为0～100％RH。

本实用新型提供的氢气传感器1建议安装在储氢罐及其它氢气最易发生积聚的位置附件，一般为局部最高点位置安装；存在通风不良的位置、箱体，如设备仓、乘客仓等，建议安装多个氢气传感器1，安装固定方式为氢气传感器1吊装，氢气探测孔103朝下。显示器2安装于司机仪表台，当氢气传感器1探测到氢气浓度满足报警的条件时，通过CAN总线5向外部控制器或显示器2发送报警信息，司机仪表台发出声光报警，提示司乘人员注意，当报警级别达到最高级(重度泄漏)时，建议整车控制策略切断储氢罐氢气源，并关闭整车动力电源，避免安全事故的发生。

综上所述，本实用新型燃料电池车氢气泄漏报警装置通过高精度、高灵敏度进口氢气传感器1，实时探测环境氢气浓度值，当探测到氢气浓度值达到预设氢气报警阀值时，输出报警信息及当前氢气浓度值，数据信息通过CAN总线上报给外部控制器，总线协议符合J1939；可以准确地检测氢气浓度，并及时地输出报警信息，提醒人们车内的氢气浓度超标，需要停车检查，以免发生事故。本实用新型中的氢气传感器1与显示器2或外部控制器之间的数据通信及处理所涉及的方法均为现有技术，本实用新型的重点在于对该燃料电池车氢气泄漏报警装置的改进。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims

1.一种燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，包括：氢气传感器、显示器；

2.如权利要求1所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，所述显示器的上表面设有显示区、若干功能按钮、电源指示灯，所述显示器的下表面设有蜂鸣器发声孔、第二接插件接口、显示器安装件；所述显示器安装件设于所述显示器下表面的边缘。

3.如权利要求2所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，所述显示器安装件包括若干卡扣。

4.如权利要求1所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，所述信号处理电路转换所述氢气浓度值为电压模拟量，并传输所述电压模拟量给所述外部控制器。

5.如权利要求1所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，包括多个所述氢气传感器。

6.如权利要求1或5所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，若干所述氢气传感器的规格为探测氢气浓度的范围为0～20000ppm的氢气传感器。

7.如权利要求1或5所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，若干所述氢气传感器的规格为探测氢气浓度的范围为0～40000ppm的氢气传感器。

8.如权利要求2所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，所述氢气浓度值达到氢气报警阀值，所述蜂鸣器发声孔中发出报警音。

9.如权利要求1所述的燃料电池车氢气泄漏报警装置，其特征在于，所述氢气传感器、所述显示器均由所述燃料电池车的电源供电。