一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，包括灭火组件和用于防止可燃气体聚集到爆炸浓度的气体扩散器，以及用于探测可燃物及燃烧特征产物的火险探测控制器；所述火险探测控制器与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接、并用于控制所述灭火组件和所述气体扩散器启动或停止。本实用新型专利技术提供了具备有氢气泄露探测、火灾特征探测及自动驱动执行器进行驱散氢气和灭火的功能，稳定可靠的集中式火险探测装置的采用，提高火险识别能力，进而配合专用的灭火器，实现火灾的自动识别和自动灭火，使整车安全水平得到极大提升，保障驾乘人员的人身和财产安全。

A fire early warning and automatic fire extinguishing device for hydrogen fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置
本技术涉及车辆消防领域，具体涉及一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置。
技术介绍
随着我国城市雾霾污染成为一个不可忽视的危害，人们意识到发展新能源已经刻不容缓，新能源汽车被认为是能源转型的重要环节，而目前主流的质子交换膜燃料电池汽车被认为目前新能源汽车最佳解决方案之一。它是以氢气与空气中的氧气发生化学反应产生电能，从而推动汽车前进，它具有结构简单、对大气没有污染、节能高效等一系列优点。但是，氢气作为一种可燃可爆气体，是一种危险源，主要体现在以下两方面：第一，氢气可燃烧。在大气环境中，氢气在遇到明火的情况下，会产生剧烈的燃烧，其扩散速度和过火速度都相当快；第二，在大气环境中，当氢气含量达到其爆炸极限4.0％～75.6％时候，遇到明火会产生爆燃和爆炸，从而威胁驾乘人员或者车辆周边人员的生命财产安全。从上可知，氢燃料电池发生危险直接的原因有两个，第一是周边火灾引燃氢气系统产生燃烧及爆炸，第二是氢气的泄露遇明火后产生燃烧及爆炸。目前市场上，还缺少专门针对燃料电池系统的火险预警及自动灭火装置，适应性开发的产品在应用上可靠性较低，不能及时自动采取保全措施，车辆及驾乘人员存在经济损失甚至是人身危险隐患。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，具备有氢气泄露探测、火灾特征探测及自动驱动执行器进行驱散氢气和灭火的功能，稳定可靠的集中式火险探测装置的采用，提高火险识别能力，进而配合专用的灭火器，实现火灾的自动识别和自动灭火，使整车安全水平得到极大提升，保障驾乘人员的人身和财产安全。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，包括灭火组件和用于防止可燃气体聚集到爆炸浓度的气体扩散器，以及用于探测可燃物及燃烧特征产物的火险探测控制器；所述火险探测控制器与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接、并用于控制所述灭火组件和所述气体扩散器启动或停止。进一步的，所述火险探测控制器包括CPU，以及与所述CPU连接、并用于探测可燃物及燃烧特征产物的传感器组；所述CPU与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接。再进一步的，所述传感器组包括均与所述CPU连接的氢气传感器、一氧化碳传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器及温度传感器。更进一步的，所述灭火组件包括两组灭火器，所述灭火器包括灭火器罐和喷管总成，以及连接所述灭火器罐与所述喷管总成的电磁阀；两组所述灭火器的电磁阀均与所述CPU连接。更进一步的，所述气体扩散器包括安装支架和安装在所述安装支架上的风扇总成，所述风扇总成与所述CPU连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)多种传感器的集成化设置，保证了较高的灵敏度和可靠性；(2)装置总体设计，整体安装使用，外界干扰小，进一步提升了应用体验；(3)专用灭火器的采用，实现了与整车的高度集成，并能够自动控制，保障了较高的可靠性和实用性；(4)设置气体扩散器防止可燃气体聚集到爆炸浓度，提高安全性。附图说明图1为本技术的实施例的安装状态示意图。图2为本技术的实施例的灭火器结构示意图。图3为本技术的实施例的火险探测控制器原理图。其中，附图标记对应的名称为：1-灭火器，2-火险探测控制器，3-燃料电池总成，4-安装架，5-风扇总成，11-灭火器罐，12-电磁阀，13-喷管总成。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1至图3所示，本实施例提供了一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，需要说明的是，本实施例中的“第一”、“第二”、“第三”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中的“底部”、“顶部”、“侧边缘”等方位用语是基于附图来说明的。一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，包括灭火组件和用于防止可燃气体聚集到爆炸浓度的气体扩散器，以及用于探测可燃物及燃烧特征产物的火险探测控制器2；火险探测控制器2与灭火组件和气体扩散器均连接、并用于控制灭火组件和气体扩散器启动或停止。其中，火险探测控制器2包括CPU，以及与CPU连接、并用于探测可燃物及燃烧特征产物的传感器组；CPU与灭火组件和气体扩散器均连接。灭火组件包括两组灭火器1，灭火器1包括灭火器罐11和喷管总成13，以及连接灭火器罐11与喷管总成13的电磁阀12；灭火器罐11采用钢制罐体，内部填充有带有一定压力的灭火剂，电磁阀12安装在灭火器罐11的罐口，两组灭火器1的电磁阀12均与CPU连接。气体扩散器包括安装支架4和安装在安装支架4上的风扇总成5，风扇总成5与CPU连接。CPU将传感器组采集到的信息进行一定运算后，根据提前制定的策略驱动电磁阀12和风扇总成5的启动或停止。具体来说，传感器组包括均与CPU连接的氢气传感器、一氧化碳传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器及温度传感器，其中，氢气传感器：英国阿尔法Alphasense牌H2-BF烟雾传感器：日本NEMOTO牌NIS-07型电离式烟雾传感器，一氧化碳传感器：日本费加罗FIGARO牌TGS5141温度传感器：德国HLP牌TS105型温度传感器，可燃气传感器：日本费加罗FIGARO牌TGS6812-D00型催化燃烧式可燃气体传感器。本技术使用时两组灭火器1安装于燃料电池总成3的顶部，火险探测控制器2安装于燃料电池总成3的前面，风扇总成5通过安装支架4安装于燃料电池总成3的侧面，燃料电池总成3的侧面具有与内部相通的镂空设计。本技术的工作过程如下：工况一：氢气泄露火险探测控制器侦测氢气浓度和可燃有机气体，在氢气或者可燃有机气体泄露初期当浓度达到800ppm时，火险探测控制器控制气体扩散器的风扇总成工作，驱散燃料电池总成周围及内部泄露出来的聚集氢气或者可燃有机气体，以保证氢气或者可燃有机气体不进入爆炸极限范围；当氢气浓度下降到200ppm时候，风扇停止工作。工况二：火灾火险探测控制器侦测一氧化碳和烟雾浓度及温度，按照以下控制策略(表1)驱动两组灭火器上的电磁阀的开闭，以达到自动灭火的目的。①在火灾潜伏期，火点刚形成，温度较低，燃烧以阴燃为主，生成物质以一氧化碳为主，此时触发车上装有的报警器(CPU与车辆的CAN总线连接)，用以警示驾驶员及乘客紧急逃生；②在火灾发火期，随着火点的温度升高，燃烧开始逐渐变得充分，火点周围空气对流逐渐加强，温度扩散推动力变大，形成较多湍动烟雾，此时触发火险探测控制器上预设的判定条件，启动一组灭火器，执行对较小火灾自动灭火；③在火灾蔓延期，火点温度进一步升高，燃烧充分，烟雾及温度湍动扩散很强烈，一氧化碳、烟雾及温度都达到了火险探测控制器预设的判定条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，其特征在于：包括灭火组件和用于防止可燃气体聚集到爆炸浓度的气体扩散器，以及用于探测可燃物及燃烧特征产物的火险探测控制器；所述火险探测控制器与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接、并用于控制所述灭火组件和所述气体扩散器启动或停止。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，其特征在于：包括灭火组件和用于防止可燃气体聚集到爆炸浓度的气体扩散器，以及用于探测可燃物及燃烧特征产物的火险探测控制器；所述火险探测控制器与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接、并用于控制所述灭火组件和所述气体扩散器启动或停止。


2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池用火险预警及自动灭火装置，其特征在于：所述火险探测控制器包括CPU，以及与所述CPU连接、并用于探测可燃物及燃烧特征产物的传感器组；所述CPU与所述灭火组件和所述气体扩散器均连接。


3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池用火...

【专利技术属性】
技术研发人员：白海军，杭子明，赵云，陈祖金，刘荣伟，
申请(专利权)人：浙江新吉奥汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33