新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，属于机械技术领域。它解决了现有固定朝向泄压技术存在的安全问题，实现了可靠的车载高压氢气泄压转向功能。本泄压装置包括热熔性泄压阀、引导管和转向管，上述引导管与热熔性泄压阀相连接且两者相连通，上述转向管呈L形，转向管内端套在引导管外端且两者轴向固连，上述转向管处具有锁定结构，初始状态时转向管外端垂直向下,且在锁定结构的作用下上述转向管被定位，还包括一驱动件，上述驱动件能带动转向管摆动40～60度且通过上述锁定结构能将摆动后的转向管定位。本泄压装置结构紧凑稳定性高，通过可靠的泄压转向功能可以显著减轻泄压引起的事故危害，提高车载高压储氢系统的安全性。

Controllable Steering and Pressure Relief Device for High Pressure Hydrogen Storage System of New Energy Vehicle

The invention provides a controllable steering pressure relief device for a new energy automobile high-pressure hydrogen storage system, belonging to the field of mechanical technology. The utility model solves the safety problems existing in the existing fixed directional pressure relief technology, and realizes the reliable on-board high-pressure hydrogen pressure relief steering function. The pressure relief device comprises a hot-melt pressure relief valve, a guide pipe and a steering pipe. The guide pipe is connected with the hot-melt pressure relief valve and the two are connected. The steering pipe is L-shaped, and the inner end of the steering pipe is sleeved at the outer end of the guide pipe and the two are axially fixed. The steering pipe has a locking structure, and the outer end of the steering pipe is vertically downward at the initial state. Under the action of the locking structure, the steering tube is positioned, and a driving part is included. The driving part can drive the steering tube to swing 40-60 degrees, and the swinging steering tube can be positioned by the locking structure. The pressure relief device has compact structure and high stability. By reliable pressure relief steering function, the accident hazard caused by pressure relief can be significantly reduced, and the safety of vehicle-mounted high-pressure hydrogen storage system can be improved.

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置
本专利技术属于机械
，涉及一种新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置。
技术介绍
新能源汽车是我国重点扶持发展的战略性新兴产业。其中，氢燃料电池汽车因其能效高、零排放等显著优势，因此具备良好的发展势头。然而，安全问题是阻碍氢燃料电池汽车推广障碍之一。氢气高压储存、易于泄漏、易燃易爆等属性使得车载高压氢气成为危险源，在不同情况下可产生不同类型事故后果。氢气在燃料电池汽车上通常以高压储存，压力可达35MPa到70MPa。美国西太平洋实验室做了35MPa车载高压储氢瓶灾难性爆炸实验，实验数据表明，火球直径达24米，碎片弹射达到104米。为了避免这一灾难性事故后果，车载高压储氢系统必须配备热熔性泄压阀TPRD(Thermally-activatedPressureReliefDevice)，在火灾环境下，栓塞熔化，热熔性泄压阀开启使得储氢瓶内压力可以及时得到释放，避免灾难性爆炸事故后果的发生。TPRD虽然避免了储氢瓶灾难性爆炸，但现有的车载高压储氢热熔性泄压阀均为固定朝向设计，阀是普通的固定式结构，泄压发生时火焰包围车辆，对车内人员的逃生带来较大风险，导致其逃生安全性比较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种结构紧凑且稳定性高的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，新能源汽车上具有用于存储氢气的储气瓶，所述储气瓶上具有泄压口，本泄压装置连接在泄压口处，其特征在于，本装置包括热熔性泄压阀、引导管和转向管，上述引导管与热熔性泄压阀相连接且两者相连通，上述转向管呈L形，转向管内端套在引导管外端且两者轴向固连，上述转向管处具有锁定结构，初始状态时转向管外端垂直向下，且在锁定结构的作用下上述转向管被定位，还包括一驱动件，上述驱动件能带动转向管摆动40～60度且通过上述锁定结构能将摆动后的转向管定位。泄压分两种情况：其一、当车内有人且车后方没有其它人员和车辆时，驱动件将带动转向管摆动40—60度，然后在锁定结构的作用下将转向管定位。随后热熔性泄压阀打开，储气瓶内的氢气依次经热熔性泄压阀、引导管和转向管向车后方排出。此过程中向下倾斜排放的燃烧氢气位于车体外的后方，因此，不会对车体前门的司机和后门的乘客逃生造成影响；其二、当车内无人，车外有其它人员和车辆时，驱动件不动作，此时，转动管外端口垂直向下。热熔性泄压阀打开，储气瓶内的氢气依次经热熔性泄压阀、引导管和转向管向外排出。此过程中垂直向下排出车体的燃烧氢气将被限制在车辆附近，对车辆周围人员的伤害降低到最小。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述热熔性泄压阀的出口处具有与其连通且呈直段状的缓冲区，上述引导管内端固连在缓冲区上。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述缓冲区呈圆筒状，上述引导管与缓冲区垂直设置。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述缓冲区内端与热熔性泄压阀固连，缓冲区外端封闭且在缓冲区内具有缓冲结构。通过缓冲区能将引导管稳定的连接在其上。同时，热熔性泄压阀开启后其上的栓塞会受到高压作用弹出。通过缓冲区内的缓冲结构可以承受栓塞的弹出时的冲力。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述缓冲结构包括柔性缓冲筒，所述缓冲筒与缓冲区相匹配。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述缓冲筒为泡沫铝。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述驱动件为伺服电机，上述转向管上固连有从动轮，上述伺服电机固连在车体上且伺服电机的转轴与主动轮固连，上述主动轮与从动轮相啮合。伺服电机带动主动轮转动过程中，从动轮随着稳定转动的同时，转向管的位置也得到相应改变。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述的锁定结构包括两个呈U形的卡扣，上述卡扣具有弹性且卡扣端口处尺寸小于其中部尺寸，其中一个卡扣位于转向管正下方，另外一个卡扣位于转向管侧部处，转向管摆动后能嵌于任何一个卡扣内。两个卡扣之间的夹角为40～60度，当转向管与正下方的卡扣相连接时，转向管外端垂直向下且被定位；当转向管另外一个卡扣相连接时，转向管摆动40～60度且摆动后的转向管被另外一个卡扣定位。两个卡扣均固连在车体上。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述转向管的摆动幅度为45度。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述缓冲区与引导管为一体式结构。这样能提高整个装置的结构紧凑性。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述转向管内径与泄压口内径之间的比例值为1：1.5～1.6。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述转向管的长度与其内径之间比例值为1:5～10。经过流体力学阻力损失计算，上述比例尺寸的转向管为最优设计参数。可保证原有泄压功能完好，泄压效率最优。在上述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中，所述车体上固连有内部为空腔的保护壳，上述伺服电机连接在保护壳内且伺服电机的转轴伸出保护壳与主动轮相连。保护壳采用耐火性能良好的材料，例如：耐高温陶瓷材料，采用保护壳能有避免伺服电机受到过高温度，从而保证伺服电机能稳定工作。与现有技术相比，本装置中转向管可控制引导热熔性泄压阀泄漏指向无人区，快速稳定的对储气瓶进行泄压作业，通过可靠的泄压转向可以显著减轻泄压引起的事故危害，降低车内外人员的风险水平，提高车载高压储氢系统的安全性。同时，在锁定结构、缓冲区和保护壳的作用下能有效确保本装置的泄压稳定性。附图说明图1是本新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置的结构示意图。图2是新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置中卡扣处的结构示意图。图中，1a、储气瓶；2、热熔性泄压阀；3、引导管；4、转向管；5、缓冲区；6、缓冲筒；7、伺服电机；8、主动轮；9、从动轮；10、卡扣；11、保护壳。具体实施方式新能源汽车上具有用于存储氢气的储气瓶1a，所述储气瓶1a上具有泄压口，本泄压装置连接在泄压口处。如图1和图2所示，本新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置包括热熔性泄压阀2、引导管3和转向管4，上述引导管3与热熔性泄压阀2相连接且两者相连通，上述转向管4呈L形，转向管4内端套在引导管3外端且两者轴向固连，上述转向管4处具有锁定结构，初始状态时转向管4外端垂直向下，且在锁定结构的作用下上述转向管4被定位，还包括一驱动件，上述驱动件能带动转向管4摆动40～60度且通过上述锁定结构能将摆动后的转向管4定位。所述热熔性泄压阀2的出口处具有与其连通且呈直段状的缓冲区5，上述引导管3内端固连在缓冲区5上。所述缓冲区5呈圆筒状，上述引导管3与缓冲区5垂直设置。所述缓冲区5内端与热熔性泄压阀2固连，缓冲区5外端封闭且在缓冲区5内具有缓冲结构。所述缓冲结构包括柔性缓冲筒6，所述缓冲筒6与缓冲区相匹配。所述缓冲筒6为泡沫铝材料。所述驱动件为伺服电机7，上述转向管4上固连有从动轮9，上述伺服电机7固连在车体1上且伺服电机7的转轴与主动轮8固连，上述主动轮8与从动轮9相啮合。所述的锁定结构包括两个呈U形的卡扣10，上述卡扣10具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，新能源氢燃料汽车上具有用于存储氢气的储气瓶，所述储气瓶上具有泄压口，本泄压装置连接在泄压口处，其特征在于，本装置包括热熔性泄压阀、引导管和转向管，上述引导管与热熔性泄压阀相连接且两者相连通，上述转向管呈L形，转向管内端套在引导管外端且两者轴向固连，上述转向管处具有锁定结构，初始状态时转向管外端垂直向下，且在锁定结构的作用下上述转向管被定位，还包括一驱动件，上述驱动件能带动转向管摆动40～60度且通过上述锁定结构能将摆动后的转向管定位。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，新能源氢燃料汽车上具有用于存储氢气的储气瓶，所述储气瓶上具有泄压口，本泄压装置连接在泄压口处，其特征在于，本装置包括热熔性泄压阀、引导管和转向管，上述引导管与热熔性泄压阀相连接且两者相连通，上述转向管呈L形，转向管内端套在引导管外端且两者轴向固连，上述转向管处具有锁定结构，初始状态时转向管外端垂直向下，且在锁定结构的作用下上述转向管被定位，还包括一驱动件，上述驱动件能带动转向管摆动40～60度且通过上述锁定结构能将摆动后的转向管定位。2.根据权利要求1所述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，其特征在于，所述热熔性泄压阀的出口处具有与其连通且呈直段状的缓冲区，上述引导管内端固连在缓冲区上。3.根据权利要求2所述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，其特征在于，所述缓冲区呈圆筒状，上述引导管与缓冲区垂直设置。4.根据权利要求3所述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置，其特征在于，所述缓冲区内端与热熔性泄压阀固连，缓冲区外端封闭且在缓冲区内具有缓冲结构。5.根据权利要求4所述的新能源汽车高压储氢系统的可控转向泄压装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志勇，周湘江，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33