[发明专利]一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统

说明书

本发明公开了一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统，主要包括储氢罐，过流阀，减压阀，电磁阀，燃料电池电堆，氢气循环泵，水汽分离器，排水阀，高压瓶阀，氢气进气口，氢气出气口，压力传感器，低压截止阀，单向阀，排气阀，高压截止阀，排空阀，车载电脑，供氢系统状态显示器等。该系统可在系统刚启动时的自检状态以及正常工作时多个压力传感器反馈给车载电脑的信号与安全值进行比较来进行判别氢气是否存在泄露，并可根据压力异常的传感器快速定位出现问题的组件。本系统适用于氢燃料电池乘用车和氢燃料电池商用车，可以实时监控供气系统的工作状态并快速定位问题组件，提升车辆在使用过程中的安全性。

技术领域

本发明属于燃料电池动力系统领域，具体涉及一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统。

背景技术

燃料电池是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。其中，质子交换膜燃料电池的操作温度低、启动速度快，是车用燃料电池的首选。燃料电池工作方式与内燃机类似，其燃料是在电池外携带的，燃料电池所用的氢气可以像传统汽油一样充装速度快，只需要几分钟时间，因此，燃料电池具有比纯电动汽车更大的应用优势。燃料电池汽车在加氢、续驶里程等特性方面与传统车具有一定的相似性。一个典型的燃料电池发电系统，除了燃料电池堆外，一般还包括氢气供应子系统、空气供应子系统、水热管理子系统以及电管理和控制子系统等，主要辅助系统部件包括空气压缩机、增湿器、冷却水泵、氢气循环泵等。

氢能作为一种清洁能源，也具有一些问题，例如具有易燃、易爆及氢脆等安全问题。这些安全危害的出现都是在一定环境条件产生的，只要在使用过程中控制产生危害的必要条件，就可避免氢气造成的危害和安全事故。因此，供氢系统的安全性直接关系着整车的安全。供氢系统的防护措施，主要是对高压储氢瓶及氢气管路进行安全设计，安装各种安全设施。在监控系统的监视下，一旦发生异常状况，则通过控制器将各种监控信息传递给各种安全设施，及时断开或关闭，使燃料电池汽车处于安全状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统，提高氢燃料电池车在使用过程中的安全性。

本发明的技术方案如下

一种快速判断氢气泄露部位的供氢系统，包括储氢罐，过流阀，减压阀，电磁阀，燃料电池电堆，氢气循环泵，水汽分离器，排水阀，高压瓶阀，氢气进气口，氢气出气口，低压截止阀，单向阀，排气阀，高压截止阀；所述的储氢罐中的高压氢气通过高压瓶阀、高压截止阀、过流阀、减压阀、电磁阀，低压截止阀以及氢气进气口进入燃料电池电堆；

所述的燃料电池电堆中未反应掉的氢气通过氢气出气口、氢气循环泵和单向阀，低压截止阀以及氢气进气口再次进入燃料电池电堆；

所述的燃料电池电堆中杂质气体通过水汽分离器后通过排气阀排出；所述的燃料电池电堆中的废水通过水汽分离器后通过排水阀排出。

所述的高压截止阀与过流阀之间管路安装有第一压力传感器；

所述的过流阀与减压阀之间管路安装有第二压力传感器；

所述的减压阀与电磁阀之间管路安装有第三压力传感器；

所述的电磁阀与低压截止阀之间管路安装有第四压力传感器；

所述的低压截止阀与氢气进气口之间管路安装有第五压力传感器；

所述的高压截止阀与过流阀之间管路安装有排空阀。

本系统还可以包括车载电脑和安装于驾驶室的供氢系统状态显示器；所述的车载电脑采集第一至第五压力传感器、、、、的压力信号，并且将采集到的压力信号与预先设定于车载电脑中的压力安全值进行比较；所述的车载电脑将实时采集的压力信号转换成可视化信号，通过供氢系统状态显示器实时向驾驶员显示供氢系统状态。