一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及汽车技术领域，目的是提供一种更好的FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，包括气密室、储氢罐检测装置、主动排气减压管路、氢气浓度传感器、气体压力传感器、角度传感器；所述储氢罐检测装置包括拍照范围能将整个储氢罐表面覆盖的多个探头；所述的氢气浓度传感器、气体压力传感器、角度传感器、第一排气减压阀、第二排气减压阀、储氢罐检测装置分别通过防爆通信总线与ECU连接。通过储氢罐检测装置通过探头不断对储氢罐表面进行拍照，然后通过灰度处理、像素识别、阈值判断检测出储氢罐表面的局部缺陷，将采集的信息传输给ECU，通过ECU控制所述主动排气减压管路，实现自动将氢气从密封箱里排出，安全性、防爆性能好。

Explosion proof device for high pressure hydrogen storage fuel tank of FCEV system

The utility model relates to the technical field of automobiles, the purpose of which is to provide a better explosion-proof device for high-pressure hydrogen storage fuel tank of FCEV system, including a gas-tight chamber, a hydrogen storage tank detection device, an active exhaust and pressure reducing pipeline, a hydrogen concentration sensor, a gas pressure sensor, and an angle sensor; and the hydrogen storage tank detection device comprises a photographic range. The hydrogen concentration sensor, the gas pressure sensor, the angle sensor, the first exhaust pressure reducing valve, the second exhaust pressure reducing valve and the hydrogen storage tank detection device are respectively connected with the ECU through the explosion-proof communication bus. Through the hydrogen storage tank detection device, the hydrogen storage tank surface is continuously photographed by the probe, and then the local defects on the hydrogen storage tank surface are detected by gray processing, pixel recognition and threshold judgment. The collected information is transmitted to the ECU, and the active exhaust and decompression pipeline is controlled by the ECU to automatically discharge hydrogen from the sealed tank. It has good safety and explosion-proof performance.

【技术实现步骤摘要】
一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置
本技术涉及汽车
，特别涉及一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置。
技术介绍
FCEV，(FuelCellElectricVehicle)燃料电池电动车的简称。使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧发生化学反应，从而产生出电能启动电动机，进而驱动汽车。但正是因为采用氢作为燃料，所以也不得不面对随之而来的问题，其中氢气的储存问题难度较大，需要高压、高密封，一旦泄漏很容易引发爆炸，给人身和财产带来威胁。在公开号102490593B和202357860U专利中，公开了“一种氢燃料电池电动车”和“一种防爆式氢燃料电池电动车构造”，包括汽车本体、两前轮、两后轮、底盘与后备箱，在后备箱的内侧或外侧有隔间，在隔间中放置有氢燃料电池电源；在两后轮之间的底盘上方，安装有锁扣防爆式抽屉、以及与锁扣防爆式抽屉配套的至少一个储氢罐固定装置。该专利文件中，主要是利用“锁扣防爆式抽屉”安装固定储氢罐，增加氢燃料电池电动车的安全性。但该专利并未解决如果氢泄漏带来的安全隐患。在公开号101098797B的专利中，公开了一种利用来自动力源的动力而行驶的车辆，包括：气体燃料罐，其贮存向所述动力源供给的气体燃料，配置在车体车厢顶上；空调单元，其配置在车体车厢顶上的所述气体燃料罐的车辆前后方向的前方，具有用于导入外部气体的外部气体导入口，并利用从该外部气体导入口导入的外部气体来调节乘员室内的空气；车顶盖，该车顶盖至少覆盖所述气体燃料罐和所述空调单元，并具有向所述空调单元的外部气体导入口引导外部气体的外部气体引导口；和散热器，其配置在车体车厢顶上的所述气体燃料罐的车辆前后方向的后方，用于所述动力源的冷却系统。该专利是将储气罐设置在车的顶上，当气体燃料泄漏，气体燃料会随着风向流向车后方，该结构主要是防止气体燃料通过空调单元进入乘员室内。但该专利也并未解决如储气罐如受外界撞击、冲击而存在的爆炸风险问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术目的是提供一种有效防止储氢容器爆炸的FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置。为实现上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案是：一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，包括可内置并固定储氢罐的气密室、对储氢罐连续拍照并进行图像采集的储氢罐检测装置、主动排气减压管路、设置于气密室内并位于储氢罐外的氢气浓度传感器和气体压力传感器、设置在气密室上的角度传感器；所述的氢气浓度传感器、气体压力传感器、角度传感器、第一排气减压阀、第二排气减压阀、储氢罐检测装置分别通过防爆通信总线与ECU连接；ECU分别与防爆电源、氢气燃爆警报器、压力报警器电性连接。ECU(ElectronicControlUnit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，汽车专用微机控制器，由微处理器(CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。ECU根据储氢罐检测装置采集的图像数据和氢气浓度传感器、气体压力传感器、角度传感器检测的数据控制主动排气减压管路。优选的，所述储氢罐检测装置包括拍照范围能将整个储氢罐表面覆盖的并与ECU电性连接的多个探头，所述探头配有图像采集卡。优选的，所述储氢罐检测装置包括拍照范围能将整个储氢罐表面覆盖的并与ECU电性连接的多个探头，所述探头配有图像采集卡。优选的，所述主动排气减压管路包括设置在储氢罐上相应位置的第一排气减压阀，设置在气密室上相应位置的第二排气减压阀，所述的第二排气减压阀的出口与防爆排气管的一端连接；所述防爆排气管的另一端开口朝向汽车车顶的后上方。优选的,所述的储氢罐检测装置包括设置在储氢罐的封头两侧的第一探头；所述的储氢罐的筒体外侧设置第二探头、第三探头，所述的第二探头正对储氢罐的侧面设置，所述第三探头与储氢罐斜向设置；所述第一探头、第二探头和第三探头皆位于气密室外侧；所述气密室为与储氢罐的形状一致且尺寸大于该储氢罐的透明外壳。优选的，所述的储氢罐检测装置包括设置在储氢罐的封头两侧的第一探头；所述的储氢罐的筒体外侧设置第二探头、第三探头，所述的第二探头正对储氢罐的侧面设置，所述第三探头与储氢罐斜向设置；所述第一探头、第二探头和第三探头皆位于气密室内侧；所述第一探头、第二探头和第三探头皆配备LED灯组。优选的，所述的气密室上相应位置设置氮气充气阀，所述的储氢罐上相应位置设置氢气充气阀。优选的，所述的气密室分为上气室、下气室，上气室、下气室之间通过带有密封圈的法兰盘螺栓连接；所述的支架包括下半圆弧支板，下半圆弧支板的外弧面与下气室的内侧面接触；下半圆弧支板与上半圆弧形支板可拆卸式的连接并形成一个圆形，所述的储氢罐放置在下半圆弧支板与上半圆弧形支板围成的空间内；所述的下半圆弧支板、上半圆弧形支板的内弧面设置沿轴向方向的凹槽，所述的凹槽的大小与储氢罐上相应位置设置的连接键相适应。优选的，所述的气密室左右两端的封头处各设置一个沿其轴线方向、贯穿其侧壁的空心转轴；两个空心转轴的内腔分别设置双层进气管、双层排气管连接；所述的双层进气管内管的一端穿过空心转轴并与氢气充气阀连接，另一端与氢气气源连接；所述的双层进气管外管的一端穿过空心转轴并与气密室的内腔连通，另一端与氮气充气阀连接；所述的双层排气管内管的一端穿过空心转轴与第一排气阀连接，另一端与第二排气减压阀连接；所述的双层排气管外管的一端穿过空心转轴并与气密室的内腔连通，另一端与第二排气减压阀连接。这样设置为单向的气体流动，结构更简洁，维修检查更方便。本技术的有益效果在于：通过储氢罐检测装置的高清拍照探头不断对储氢罐表面进行拍照，然后通过灰度处理、像素识别、阈值判断检测出储氢罐表面的局部缺陷，将采集的信息传输给ECU，通过ECU控制所述主动排气减压管路，实现自动将氢气从密封箱里排出，安全性、防爆性能好。附图说明图1为实施例一所述防爆装置结构正视图；图2为储氢罐结构左视图；图3为实施例二的防爆装置全剖视图正视图；图4为储氢罐全剖视图正视图；图5为图4中放大视图I；图6为图4中放大视图II；图7为防爆装置电路原理示意图。具体实施方式实施例一，如图1～图3和图7，所示的一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，包括可内置并固定储氢罐2的气密室1、对储氢罐2连续拍照并进行图像采集的储氢罐检测装置5、主动排气减压管路4、设置于气密室1内并位于储氢罐2外的氢气浓度传感器61和气体压力传感器62、设置在气密室1上的角度传感器63；所述的氢气浓度传感器61、气体压力传感器62、角度传感器63、第一排气减压阀41、第二排气减压阀42、储氢罐检测装置5分别通过防爆通信总线与ECU64连接；ECU64分别与防爆电源65、氢气燃爆警报器66、压力报警器67电性连接。这里的气密室1外形可以与储氢罐2外形相似也可以不相似，只要能将储氢罐2安全固定即可。理应的，这里的探头分辨率越高越好。这里的储氢罐检测装置5通过高清拍照探头不断对储氢罐2表面进行拍照，然后通过灰度处理、像素识别、阈值判断检测出储氢罐2表面的局部缺陷。所述储氢罐检测装置5包括拍照范围能将整个储氢罐2表面覆盖的并与ECU64电性连接的多个探头，所述探头配有图像采集卡。这里的图像采集卡将探头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：包括可内置并固定储氢罐(2)的气密室(1)、对储氢罐(2)连续拍照并进行图像采集的储氢罐检测装置(5)、主动排气减压管路(4)、设置于气密室(1)内并位于储氢罐(2)外的氢气浓度传感器(61)和气体压力传感器(62)、设置在气密室(1)上的角度传感器(63)；所述的氢气浓度传感器(61)、气体压力传感器(62)、角度传感器(63)、第一排气减压阀(41)、第二排气减压阀(42)、储氢罐检测装置(5)分别通过防爆通信总线与ECU(64)连接；ECU(64)分别与防爆电源(65)、氢气燃爆警报器(66)、压力报警器(67)电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：包括可内置并固定储氢罐(2)的气密室(1)、对储氢罐(2)连续拍照并进行图像采集的储氢罐检测装置(5)、主动排气减压管路(4)、设置于气密室(1)内并位于储氢罐(2)外的氢气浓度传感器(61)和气体压力传感器(62)、设置在气密室(1)上的角度传感器(63)；所述的氢气浓度传感器(61)、气体压力传感器(62)、角度传感器(63)、第一排气减压阀(41)、第二排气减压阀(42)、储氢罐检测装置(5)分别通过防爆通信总线与ECU(64)连接；ECU(64)分别与防爆电源(65)、氢气燃爆警报器(66)、压力报警器(67)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：所述储氢罐检测装置(5)包括拍照范围能将整个储氢罐(2)表面覆盖的并与ECU(64)电性连接的多个探头，所述探头配有图像采集卡。3.根据权利要求1所述的一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：所述主动排气减压管路(4)包括设置在储氢罐(2)上相应位置的第一排气减压阀(41)，设置在气密室(1)上相应位置的第二排气减压阀(42)，所述的第二排气减压阀(42)的出口与防爆排气管(43)的一端连接；所述防爆排气管(43)的另一端开口朝向汽车车顶的后上方。4.根据权利要求1所述的一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：所述的储氢罐检测装置(5)包括设置在储氢罐(2)的封头两侧的第一探头(51)；所述的储氢罐(2)的筒体外侧设置第二探头(52)、第三探头(53)，所述的第二探头(52)正对储氢罐(2)的侧面设置，所述第三探头(53)与储氢罐(2)斜向设置；所述第一探头(51)、第二探头(52)和第三探头(53)皆位于气密室(1)外侧；所述气密室(1)为与储氢罐(2)的形状一致且尺寸大于该储氢罐(2)的透明外壳。5.根据权利要求1所述的一种FCEV系统高压储氢燃料罐防爆装置，其特征在于：所述的储氢罐检测装置(5)包括设置在储氢罐(2)的封头两侧的第一探头(51)；所述的储氢罐(2)的筒体外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹏毅，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：四川,51