[发明专利]一种基于PLC的燃料电池测试系统安全报警模块

说明书

本发明为一种基于PLC的燃料电池测试系统安全报警模块，所述的安全报警模块包括氢气泄露报警、温度异常报警、氢气电磁阀异常报警、氮气电磁阀异常报警、冷却风扇失电报警，这些报警模块都通过西门子PLCS7‑200来实现自动控制以及与上位机的信息交互。本发明具有结构简单紧凑，易于扩展，可靠性高等优点，实现了在面对不同的安全问题时会有不同的反馈措施。

技术领域

本发明涉及燃料电池测试系统领域，特别是质子交换膜燃料电池测试系统安全报警模块。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，其中，质子交换膜燃料电池以其高效、洁净、环保等突出优点，成为了现在研究的重点和热点。燃料电池测试系统作为检测燃料电池性能的工具，测试系统的发展对于缩短燃料电池研发周期,提高质量和降低成本具有重要意义。

现有的燃料电池测试系统中，安全报警模块研究较少，安全问题依赖人工检测做出反应，不够自动化。此外，燃料电池的安全问题不只是氢气的泄露，还有电池温度异常、电磁阀失电故障、冷却风扇失电故障等。

综上所述，我们需要一种实现自动化控制的燃料电池测试系统安全报警模块，来克服现有的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PLC的燃料电池测试系统安全报警模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：其特征在于，所述的安全报警模块包括氢气泄露报警、温度异常报警、氢气电磁阀异常报警、氮气电磁阀异常报警、冷却风扇失电报警；还包括自动控制以及与上位机的信息交互，所述自动控制以及其与所述上位机的信息交互均通过PLC实现。

本发明所述的氢气泄漏报警部分，在发现氢气泄漏时，首先切断燃料电池的负载，停止电池工作，然后切断进氢气的电磁阀，切断氢气循环泵，再打开进氮气的电磁阀，并且延迟0～2分钟再关闭电磁阀，接着打开扫气出口，并且延迟0～2分钟再关闭扫气装置，最后打开冷却风扇，工作2～3分钟后关闭冷却风扇。

本发明所述的温度异常报警部分，在发现燃料电池工作温度出现过高或过低时，首先切断燃料电池的负载，停止电池工作，然后切断进氢气的电磁阀，切断氢气循环泵，再打开进氮气的电磁阀，并且延迟0～2分钟再关闭电磁阀，接着打开扫气出口，并且延迟0～2分钟再关闭扫气装置，最后打开冷却风扇，工作2～3分钟后关闭冷却风扇。

本发明所述的氢气电磁阀异常报警部分，在发现电磁阀工作异常时，首先切断燃料电池的负载，停止电池工作，然后切断进氢气的电磁阀，切断氢气循环泵，最后打开冷却风扇，工作2～3分钟后关闭冷却风扇，通过上述步骤可以安全的停止燃料电池工作，然后就可以对发生异常报警的电磁阀进行检测和维修。

本发明所述的氮气电磁阀异常报警部分，在发现氮气泄露时，首先切断燃料电池的负载，停止电池工作，然后切断进氢气的电磁阀，切断氢气循环泵，打开扫气出口，延迟0～2分钟再关闭扫气出口，最后打开冷却风扇，工作2～3分钟后关闭冷却风扇。

本发明所述的冷却风扇失电报警部分，在发现冷却风扇不工作时，首先切断燃料电池的负载，停止电池工作，然后切断进氢气的电磁阀，切断冷却风扇，再打开进氮气的电磁阀，并且延迟0～2分钟再关闭电磁阀，接着打开扫气出口，并且延迟0～2分钟再关闭扫气装置，最后延迟0～2分钟切断氢气循环泵。

本发明所述的自动控制以及与上位机的信息交互，通过PLC实现，利用EM231模拟量输入模块，结合上位机软件，实现多路数据的采集及保存，然后通过上位机所收集到的信号对系统进行监测和控制，并且发出对应的指令。

本发明提出的基于PLC的燃料电池测试系统安全报警模块，结构简单紧凑，易于扩展，可靠性高等优点，解决了燃料电池在运行中可能会出现的安全问题。

附图说明：

图1为本发明的原理框图；