CN210719584U - 车载氢系统检测及加注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车载氢系统检测及加注装置，包括进气截止阀、置换气截止阀、增压泵、冷却器、安全阀、高压截止阀、高压压力表、压力变送器、高压卸荷阀、气控阀、压力开关、增压泵先导电磁阀、调节阀、驱动气截止阀、用于控制气控阀的通断时间的测试台；本申请最高测试压力可达45MPa，能满足目前常规35MPa气瓶的充装；以及各相应管路、接头、及主要零部件的泄漏检测；进气介质可以是氢气、氮气、氦气等，使设备的功能性更加全面；通过将上述加注及静压测试功能集成，并用测试台进行操作，简化操作难度，提高整个加注以及测试的安全性。

Description

车载氢系统检测及加注装置

技术领域

本实用新型属于氢能源技术领域，具体涉及车载氢系统检测及加注装置。

背景技术

目前，氢能产业的迅速发展，氢能源汽车已逐步走上市场，对于氢能源汽车而言，车载气瓶的加注以及其管路件的泄漏检测是十分关键的一环，其管路的密封性也是对整个车辆的安全保障。

现阶段氢燃料电池客车主要以35MPa、70Mpa高压储氢系统为主，目前大多数氢能源客车采用的加氢方式是：在加氢站利用隔膜压缩机增压氢气后通过加氢机对车载气瓶组进行充装。然而此种加氢方式在国内加氢站普及之前，以及在氢能源汽车开发调试阶段有着严重的制约。其主要原因是国内氢能行业技术层面的匮乏，以及国内加氢站数量严重不足。

为了解决以上问题我方研发出了车载氢系统检测及加注装置。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供车载氢系统检测及加注装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

车载氢系统检测及加注装置，包括；

进气截止阀、置换气截止阀、增压泵、冷却器、安全阀A、高压截止阀、高压压力表、压力变送器B、高压卸荷阀、气控阀、压力开关、增压泵先导电磁阀、调节阀、驱动气截止阀、用于控制气控阀的通断时间的测试台；

氢气进气入口连接进气截止阀的第一端，进气截止阀第二端分别连接置换气截止阀的第一端和增压泵的第一端，换气截止阀的第二端连接置换入口；

增压泵的第二端与冷却器的第一端连接，冷却器的第二端分别与压力开关的第一端、安全阀A、高压截止阀的第一端连接，压力开关的第二端与增压泵先导电磁阀的第一端连接，增压泵先导电磁阀的第二端与增压泵的第三端连接，压力开关的第三段与驱动入口、调节阀的第一端连接，调节阀的第二端与驱动气截止阀的第一端连接，驱动气截止阀的第二端与增压泵的第四端连接；

高压截止阀的第二端经高压出口后连接加氢枪，高压截止阀与加氢枪之间的气路上还并联有高压压力表、压力变送器B、高压卸荷阀，高压卸荷阀的第二端连接有气控阀。

具体地，车载氢系统检测及加注装置还包括：

设置于进气截止阀与置换气截止阀之间气路上的单向阀；

并联设置于进气截止阀与增压泵第一端之间气路上的压力表、压力变送器 A；

并联设置于高压截止阀与加氢枪之间的气路上的温度变送器；

并联设置于调节阀与驱动气截止阀之间气路上的驱动气压力表和安全阀B；

换向阀、单向节流阀；换向阀的第一端连接驱动入口，换向阀的第二端与单向节流阀的第一端连接。

具体地，车载氢系统检测及加注装置还包括阻火器，阻火器均与增压泵、安全阀、气控阀及回氢口通过放空管连接。

进一步地，车载氢系统检测及加注装置还设置有回氢口，回氢口与加氢枪连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的车载氢系统检测及加注装置；

本申请最高测试压力可达85MPa，能满足目前常规氢能源汽车氢气瓶充装；以及各相应管路、接头、及主要零部件的泄漏检测；进气介质可以是氢气、氮气、氦气等，使设备的功能性更加全面；通过将上述加注及静压测试功能集成，并用测试台进行操作，简化操作难度，提高整个加注以及测试的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-进气截止阀；2-置换气截止阀；3-单向阀；4-压力表；5-压力变送器A；6-增压泵；7-冷却器；8-安全阀A；9-高压截止阀；10-高压压力表； 11-压力变送器B；12-高压卸荷阀；13-气控阀；14-温度变送器；15-压力开关； 16-增压泵先导电磁阀；17-调节阀；18-驱动气压力表；19-安全阀B；20-驱动气截止阀；21-换向阀；22-单向节流阀；23-阻火器；24-测试台；25-氢气瓶； 26-加氢枪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示：车载氢系统检测及加注装置，包括；进气截止阀1、置换气截止阀2、增压泵6、冷却器7、安全阀A8、高压截止阀9、高压压力表10、压力变送器B11、高压卸荷阀12、气控阀13、压力开关15、增压泵先导电磁阀16、调节阀17、驱动气截止阀20、用于控制气控阀13的通断时间的测试台24；

氢气氢气可来源于氢气瓶25进气入口连接进气截止阀1的第一端，进气截止阀1第二端分别连接置换气截止阀2的第一端和增压泵6的第一端，换气截止阀2的第二端连接置换入口；

增压泵6的第二端与冷却器7的第一端连接，冷却器7的第二端分别与压力开关15的第一端、安全阀A8、高压截止阀9的第一端连接，压力开关15的第二端与增压泵先导电磁阀16的第一端连接，增压泵先导电磁阀16的第二端与增压泵6的第三端连接，压力开关15的第三段与驱动入口、调节阀17的第一端连接，调节阀17的第二端与驱动气截止阀20的第一端连接，驱动气截止阀20的第二端与增压泵6的第四端连接；

高压截止阀9的第二端经高压出口后连接加氢枪26，高压截止阀9与加氢枪26之间的气路上还并联有高压压力表10、压力变送器B11、高压卸荷阀12，高压卸荷阀12的第二端连接有气控阀13。

车载氢系统检测及加注装置还包括：

设置于进气截止阀1与置换气截止阀2之间气路上的单向阀3；

并联设置于进气截止阀1与增压泵6第一端之间气路上的压力表4、压力变送器A5；

并联设置于高压截止阀9与加氢枪26之间的气路上的温度变送器14；

并联设置于调节阀17与驱动气截止阀20之间气路上的驱动气压力表18和安全阀B19；

换向阀21、单向节流阀22；换向阀21的第一端连接驱动入口，换向阀21 的第二端与单向节流阀22的第一端连接。

车载氢系统检测及加注装置还包括阻火器23。阻火器23均与增压泵6、安全阀A8、气控阀13及回氢口通过放空管连接，用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延，以防止回火事故发生。

本申请借用氢气加注功能并通过各感应电磁阀监控，测试台24通过PLC控制气控阀13通断时间，将氢气加注、置换以及静态稳压测试等功能集成于一可移动式橇体内，并使用测试台对加注橇的各功能进行一键式操作。解决目前大多数设备功能单一或不可移动性造成的不便，以及安全性带来的问题。

根据原理图1，将设备加注、压力检测等功能集成。通过增压泵将进气介质增压至所需值，并由压力变送器检测出口压力值，并在达到所需值后，触发气控阀进行自动泄压。完成加注流程。

在加注流程的基础上，通过PLC控制气控阀开启时间，使整个设备能在所设置时间内稳定压力，并保压一段时间，通过对比保压前后压力值，生成测试报告，根据实际泄漏量并对比参照值，进而判断是否合格。

通过此种方案将加注与保压测试集成，节省了设备的占用空间，达到一机多用的效果。

结合附图1、对本实用新型加注功能进一步说明：

首先，在管道连接前，关闭驱动截止阀20，以避免接通压缩空气时增压泵突然启动，并打开高压截止阀9、高压卸荷阀13。

完成设备管道连接，连接对应的驱动空气源、氢气瓶组、氮气瓶组、加氢枪、卸荷管。调节驱动调压阀17，将驱动气压力调定需定值(需定值由所选增压泵增压比确定)后锁定。

在进行氢气加注前，应先对设备进行氮气吹扫，保证设备内管路，接头等器件的洁净干燥，以及排出多余的杂质气体。

打开高压截止阀9，打开高压卸荷阀13，打开氢气进气截止阀1，关闭氮气截止阀2，打开驱动进气截止阀20，由测试台开启氮气加注模式，氢气进过增压泵6增压后，由泵口的冷却器7进行冷却，之后通过加氢枪进入所连接瓶组或管段，压力表10实时显示高压压力值，压力变送器B11检测出口压力值达到所设置压力值后，打开气控阀13进行自动卸荷。当增压后的氢气达到45MPa时，压力开关15关闭，增压泵先导电磁阀16断开，增压泵6停止工作，若压力值达到50MPa以上，则触发安全阀A8，将设备内压力卸载，保护设备。

结合附图1、对本实用新型静压测试功能进一步说明：

根据所需检测介质，打开对应的阀门，以氮气保压测试为例：打开高压截止阀9，打开高压卸荷阀12，打开氮气进气截止阀2，关闭氢气截止阀1，打开驱动进气截止阀20，氮气增压过程与加注过程相同。出口压力达到所设定值后，测试台通过PLC程序控制气控阀13的开闭时间，进而实现设备在一段时间内进行稳压，保压，最后测试台根据保压前后压力值变化，计算其平均泄漏率，生成测试报告。于此同时，可使用专用设备检漏仪进行管接头等重要零部件的泄漏检测。

本实用新型结束测试后，进气管段至气体增压泵6前管段具有部分进气压力，只能通过关闭置换气截止阀2，关闭进气截止阀1，再于测试台处进行吹扫模式，方能达到卸载此处管段压力的目的。

为了在结束测试后，能快速卸载此处压力，可于增压泵前设置手动阀，即可达到手动卸荷的目的。

在本实用新型集成的可移动式橇体内还设置有回氢口，回氢口与加氢枪连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (4)

1.车载氢系统检测及加注装置，其特征在于，包括；

进气截止阀(1)、置换气截止阀(2)、增压泵(6)、冷却器(7)、安全阀A(8)、高压截止阀(9)、高压压力表(10)、压力变送器B(11)、高压卸荷阀(12)、气控阀(13)、压力开关(15)、增压泵先导电磁阀(16)、调节阀(17)、驱动气截止阀(20)、用于控制气控阀(13)的通断时间的测试台(24)；

氢气进气入口连接进气截止阀(1)的第一端，进气截止阀(1)第二端分别连接置换气截止阀(2)的第一端和增压泵(6)的第一端，换气截止阀(2)的第二端连接置换入口；

增压泵(6)的第二端与冷却器(7)的第一端连接，冷却器(7)的第二端分别与压力开关(15)的第一端、安全阀A(8)、高压截止阀(9)的第一端连接，压力开关(15)的第二端与增压泵先导电磁阀(16)的第一端连接，增压泵先导电磁阀(16)的第二端与增压泵(6)的第三端连接，压力开关(15)的第三段与驱动入口、调节阀(17)的第一端连接，调节阀(17)的第二端与驱动气截止阀(20)的第一端连接，驱动气截止阀(20)的第二端与增压泵(6)的第四端连接；

高压截止阀(9)的第二端经高压出口后连接加氢枪(26)，高压截止阀(9)与加氢枪(26)之间的气路上还并联有高压压力表(10)、压力变送器B(11)、高压卸荷阀(12)，高压卸荷阀(12)的第二端连接有气控阀(13)。

2.根据权利要求1所述的车载氢系统检测及加注装置，其特征在于，车载氢系统检测及加注装置还包括：

设置于进气截止阀(1)与置换气截止阀(2)之间气路上的单向阀(3)；

并联设置于进气截止阀(1)与增压泵(6)第一端之间气路上的压力表(4)、压力变送器A(5)；

并联设置于高压截止阀(9)与加氢枪(26)之间的气路上的温度变送器(14)；

并联设置于调节阀(17)与驱动气截止阀(20)之间气路上的驱动气压力表(18)和安全阀B(19)；

换向阀(21)、单向节流阀(22)；换向阀(21)的第一端连接驱动入口，换向阀(21)的第二端与单向节流阀(22)的第一端连接。

3.根据权利要求1所述的车载氢系统检测及加注装置，其特征在于，车载氢系统检测及加注装置还包括阻火器(23)，阻火器均与增压泵、安全阀、气控阀及回氢口通过放空管连接。

4.根据权利要求1所述的车载氢系统检测及加注装置，其特征在于，车载氢系统检测及加注装置还设置有回氢口，回氢口与加氢枪连接。

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