CN214542302U - 一种车载储氢系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体公开了一种车载储氢系统及车辆，该车载储氢系统包括储氢组件、燃料电池、减压阀和多个第一拾音器。其中，储氢组件包括储氢瓶，以及设置于储氢瓶的瓶口处的组合阀；组合阀的出口通过输氢管路连接燃料电池以给燃料电池供给氢气；减压阀设置于输氢管路；多个第一拾音器分布于储氢组件和减压阀之间，且用于采集声波信号。多个第一拾音器均可自动捕捉声波信号并发送给后台设备，后台设备通过内置的程序来判断车载储氢系统有无氢气泄漏。并且，通过检测有泄漏发生的第一拾音器的位置可快速定位泄漏区域。

Description

一种车载储氢系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种车载储氢系统及车辆。

背景技术

新能源汽车现阶段主要有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三大类。其中氢燃料电池汽车，因其零排放、加氢速度快、续航里程可观等优势而使用广泛。但是氢气的储存压力大，对管路要求高，若发生泄漏其易燃易爆的特性极易带来重大危险事故，故其对供氢管路有较严格的质量要求。

而现有的车载储氢系统通常配置有多个压力检测件，如压力表或压力传感器用以检测系统是否存在泄漏，但是却无法定位泄漏位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种车载储氢系统及车辆，能够检测车载储氢系统是否存在泄漏，并能定位车载储氢系统的泄漏位置。

一方面，本实用新型提供一种车载储氢系统，该车载储氢系统包括：

储氢组件，包括储氢瓶，以及设置于所述储氢瓶的瓶口处的组合阀；

燃料电池，所述组合阀的出口通过输氢管路连接所述燃料电池以给所述燃料电池供给氢气；

减压阀，设置于所述输氢管路；

多个第一拾音器，分布于所述储氢组件和所述减压阀之间，且用于采集声波信号。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述车载储氢系统还包括加注面板和第二拾音器，所述加注面板连接所述组合阀，且所述加注面板用于给所述储氢瓶供给氢气，所述第二拾音器用于采集所述加注面板的声波信号。

作为车载储氢系统的优选技术方案，多个所述第一拾音器包括用于采集所述组合阀处的声波信号的拾音器A，和用于采集所述减压阀处的声波信号的拾音器B。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述储氢组件还包括设置于所述储氢瓶的瓶尾处的瓶尾阀，多个所述第一拾音器还包括用于采集所述瓶尾阀处的声波信号的拾音器C。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路且位于所述减压阀和所述组合阀之间的第一过滤器。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述加注面板的输出口连接于所述输氢管路，且所述加注面板和所述输氢管路的连接处位于所述组合阀和所述第一过滤器之间。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述车载储氢系统还包括所述输氢管路上的第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均位于所述减压阀和所述燃料电池之间，且所述第一压力传感器用于采集流过所述减压阀的燃气压力，所述第二压力传感器用于采集流入所述燃料电池的燃气压力。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路且位于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间的安全阀和球阀，所述安全阀和所述球阀沿所述输氢管路的输氢方向依次设置。

作为车载储氢系统的优选技术方案，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路且位于所述球阀和所述第二压力传感器之间的开关电池阀。

另一方面，本实用新型提供一种车辆，包括上述任一方案中的车载储氢系统。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种车载储氢系统及车辆，该车载储氢系统包括储氢组件、燃料电池、减压阀和多个第一拾音器。其中，储氢组件包括储氢瓶，以及设置于储氢瓶的瓶口处的组合阀；组合阀的出口通过输氢管路连接燃料电池以给燃料电池供给氢气；减压阀设置于输氢管路；多个第一拾音器分布于储氢组件和减压阀之间，且用于采集声波信号。多个第一拾音器均可自动捕捉声波信号并发送给后台设备，后台设备通过内置的程序来判断车载储氢系统有无氢气泄漏。并且，通过检测有泄漏发生的第一拾音器的位置可快速定位泄漏区域。

附图说明

图1为本实用新型实施例中车载储氢系统的结构示意图。

图中：

1、储氢组件；11、储氢瓶；12、组合阀；13、瓶尾阀；

2、输氢管路；

3、燃料电池；

41、减压阀；42、第一过滤器；43、安全阀；44、球阀；45、开关电池阀；

51、第一拾音器；52、第二拾音器；

6、加注面板；

71、第一压力传感器；72、第二压力传感器；

8、后台设备；

9、控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供一种车载储氢系统，该车载储氢系统包括储氢组件1、燃料电池3、减压阀41和多个第一拾音器51。其中，储氢组件1包括储氢瓶11，以及设置于储氢瓶11的瓶口处的组合阀12；组合阀12的出口通过输氢管路2连接燃料电池3以给燃料电池3供给氢气；减压阀41设置于输氢管路2；多个第一拾音器51分布于储氢组件1和减压阀41之间，且用于采集声波信号。本实施例中，多个第一拾音器51均与后台设备8连接，多个第一拾音器51均可自动捕捉声波信号并发送给后台设备8，后台设备8通过内置的程序来判断车载储氢系统有无氢气泄漏。具体地，后台设备8中对应各个第一拾音器51均存储有各种音频，包括车载储氢系统没有气体泄漏时的环境背景噪声信号、在同一环境背景下车载储氢系统正常时的声音信号、车载储氢系统在泄漏时的声音信号等。并且泄漏时声音的振动信号与背景噪声信号在性质上有很大的不同，对于泄漏时的声波信号而言，在信号采集的过程中，它是稳定持续存在的，信号从头至尾稳定贯穿整个采集时间段，而背景噪声信号则不然，它具有频率不稳定、能量不稳定、持续时间未知以及突发性等特征。通过特定程序分析采集到的声波振动信号可判断储氢组件1和减压阀41之间是否泄漏。并且，通过检测有泄漏发生的第一拾音器51的位置可快速定位泄漏区域。其中，后台设备8基于音频特征识别气体泄漏的方法为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中示例性地给出储氢组件1的数量为两个的方案，在其他的实施例中，储氢组件1的数量可根据需要进行设置。多个第一拾音器51包括用于采集组合阀12处的声波信号的拾音器A，和用于采集减压阀41处的声波信号的拾音器B。储氢组件1还包括设置于储氢瓶11的瓶尾处的瓶尾阀13，多个第一拾音器51还包括用于采集瓶尾阀13处的声波信号的拾音器C。其中，通过拾音器A可判断组合阀12处是否存在泄漏，通过拾音器B可判断减压阀41处是否存在泄漏，通过拾音器C可判断瓶尾阀13处是否存在泄漏。需要注意的是，本实施例对于第一拾音器51的数量以及设置位置不做限定。

可选地，车载储氢系统还包括加注面板6和第二拾音器52，加注面板6连接组合阀12，且加注面板6用于给储氢瓶11供给氢气，第二拾音器52用于采集加注面板6的声波信号。第二拾音器52与后台设备8连接，通过第二拾音器52可判断加注面板6处是否存在泄漏。优选地，加注面板6的输出口连接于输氢管路2，且加注面板6和输氢管路2的连接处位于组合阀12和第一过滤器42之间。加注面板6包括依次设置的加注口、单向阀和第二过滤器，并且加注口和单向阀之间设置有压力表，加注口用于连接氢气源，第二过滤器和输氢管路2连接。

可以理解的是，在储氢组件1和减压阀41之间，为车载储氢系统的高压部分，减压阀41和燃料电池3之间为车载储氢系统的低压部分，通过将多个第一拾音器51分布在高压部分可对高压部分是否发生泄漏进行监测。为了对低压部分是否存在泄漏进行检测，本实施例中，车载储氢系统还包括输氢管路2上的第一压力传感器71和第二压力传感器72，第一压力传感器71和第二压力传感器72均位于减压阀41和燃料电池3之间，且第一压力传感器71靠近减压阀41，第二压力传感器72靠近燃料电池3，第一压力传感器71用于采集流过减压阀41的燃气压力，第二压力传感器72用于采集流入燃料电池3的燃气压力。具体地，第一压力传感器71和第二压力传感器72均和控制器9连接，控制器9获取并计算第一压力传感器71和第二压力传感器72检测的压力差P1，并与预设压力P2进行比较，若P1＜P2则表明不存在泄漏，若P1≥P2则表明存在泄漏。控制器9优选采用HMS(Hydrogen Management System，氢管理系统。)

可选地，车载储氢系统还包括设置于输氢管路2且位于减压阀41和组合阀12之间的第一过滤器42。通过第一过滤器42以对流过的氢气进行过滤。

可选地，车载储氢系统还包括设置于输氢管路2且位于第一压力传感器71和第二压力传感器72之间的安全阀43和球阀44，安全阀43和球阀44沿输氢管路2的输氢方向依次设置。优选地，车载储氢系统还包括设置于输氢管路2且位于球阀44和第二压力传感器72之间的开关电池阀45。球阀44和开关电池阀45均可控制输氢管路2的开闭，并且两者可形成冗余保护。

本实施例还提供一种车辆，包括上述方案中的车载储氢系统。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载储氢系统，其特征在于，包括：

储氢组件(1)，包括储氢瓶(11)，以及设置于所述储氢瓶(11)的瓶口处的组合阀(12)；

燃料电池(3)，所述组合阀(12)的出口通过输氢管路(2)连接所述燃料电池(3)以给所述燃料电池(3)供给氢气；

减压阀(41)，设置于所述输氢管路(2)；

多个第一拾音器(51)，分布于所述储氢组件(1)和所述减压阀(41)之间，且用于采集声波信号。

2.根据权利要求1所述的车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统还包括加注面板(6)和第二拾音器(52)，所述加注面板(6)连接所述组合阀(12)，且所述加注面板(6)用于给所述储氢瓶(11)供给氢气，所述第二拾音器(52)用于采集所述加注面板(6)的声波信号。

3.根据权利要求1所述的车载储氢系统，其特征在于，多个所述第一拾音器(51)包括用于采集所述组合阀(12)处的声波信号的拾音器A，和用于采集所述减压阀(41)处的声波信号的拾音器B。

4.根据权利要求3所述的车载储氢系统，其特征在于，所述储氢组件(1)还包括设置于所述储氢瓶(11)的瓶尾处的瓶尾阀(13)，多个所述第一拾音器(51)还包括用于采集所述瓶尾阀(13)处的声波信号的拾音器C。

5.根据权利要求2所述的车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路(2)且位于所述减压阀(41)和所述组合阀(12)之间的第一过滤器(42)。

6.根据权利要求5所述的车载储氢系统，其特征在于，所述加注面板(6)的输出口连接于所述输氢管路(2)，且所述加注面板(6)和所述输氢管路(2)的连接处位于所述组合阀(12)和所述第一过滤器(42)之间。

7.根据权利要求1所述的车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统还包括所述输氢管路(2)上的第一压力传感器(71)和第二压力传感器(72)，所述第一压力传感器(71)和所述第二压力传感器(72)均位于所述减压阀(41)和所述燃料电池(3)之间，且所述第一压力传感器(71)用于采集流过所述减压阀(41)的燃气压力，所述第二压力传感器(72)用于采集流入所述燃料电池(3)的燃气压力。

8.根据权利要求7所述的车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路(2)且位于所述第一压力传感器(71)和所述第二压力传感器(72)之间的安全阀(43)和球阀(44)，所述安全阀(43)和所述球阀(44)沿所述输氢管路(2)的输氢方向依次设置。

9.根据权利要求8所述的车载储氢系统，其特征在于，所述车载储氢系统还包括设置于所述输氢管路(2)且位于所述球阀(44)和所述第二压力传感器(72)之间的开关电池阀(45)。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车载储氢系统。

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