一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统，包括有安装在燃料电池汽车上的氢气储气罐、触发碰撞传感器和阀门控制器，在所述的氢气储气罐的出气口安装有两位三通电磁阀，两位三通电磁阀的一个出气口连接减压阀的进气口，减压阀的出气口连接向燃料电池堆供气的管道一，两位三通电磁阀的另一个出气口连接氢气紧急释放管道二，所述的触发碰撞传感器的输出端连接阀门控制器的信号输入端，阀门控制器的控制输出端连接两位三通电磁阀的控制端。本实用新型专利技术结构简单，不会增加整车制造成本，但是能够提高燃料电池汽车在高速碰撞等紧急时刻的安全性。

An emergency automatic safety release system for hydrogen storage tank of fuel cell vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统
本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统。
技术介绍
随着地球温暖化，以及全球范围内的能源危机和环境污染等的日益加重，各国对清洁能源的使用，尤其是清洁能源在汽车等交通领域上的应用越来越广泛。为此，电动汽车近年来得到大力推广。然而电动汽车的电池的续航能力以及充电时间等虽然得到了很大的改善，但是目前由于其电池本身技术的局限性，电动汽车和传统的燃油车相比仍然无法满足用户的要求。为此世界很多国家近年来都在加紧燃料电池汽车的技术研发。燃料电池是通过氢气和氧气的化学反应，其生成物是电能和纯净水，没有任何有害物质。因此是真正意义上的清洁能源。氢气的能量密度高于汽油三倍，其能量转换效率大约在50%以上，也高于内燃机效率。燃料电池汽车的续航能力和氢燃料填充时间完全可以和传统的汽油车相媲美。因此从能源的利用和环境保护方面来说，燃料电池汽车是理想的日常交通工具。近年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界各大著名的汽车制造厂商都在大力研发燃料电池汽车。日本的丰田汽车公司已经开始燃料电池汽车商业化，并投放到市场了。然而，燃料电池汽车仍然存在着不少技术性挑战，例如燃料电池堆的寿命和制造成本，燃料电池组的一体化，整个动力系统的结构优化，氢气运输储存的安全性等方面依然需要进一步提高和完善。另外，氢气本身具有易燃易爆性，而且车载氢气燃料罐的压力高至近90MPa。因此车载氢气储气罐具有一定的危险性，尤其是当汽车发生严重碰撞的时候，其车载高压氢气储存罐爆炸或燃烧的危险性就更高。
技术实现思路
本技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统。本技术是通过以下技术方案实现的：一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统，包括有安装在燃料电池汽车上的氢气储气罐、触发碰撞传感器和阀门控制器，在所述的氢气储气罐的出气口安装有两位三通电磁阀，两位三通电磁阀的一个出气口连接减压阀的进气口，减压阀的出气口连接向燃料电池堆供气的管道一，两位三通电磁阀的另一个出气口连接氢气紧急释放管道二，所述的触发碰撞传感器的输出端连接阀门控制器的信号输入端，阀门控制器的控制输出端连接两位三通电磁阀的控制端。所述的氢气储气罐安装在燃料电池汽车尾部，所述的氢气紧急释放管道二放置于燃料电池汽车的底盘尾部并高于底盘尾部，管道二的管道口朝向燃料电池汽车后方并稍微伸出车尾，便于紧急情况时安全释放氢气；所述的触发碰撞传感器安装在燃料电池汽车的前端；所述的阀门控制器安装在燃料电池汽车的内部。氢气虽然具有易燃易爆性，但是氢气也是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，比空气轻，很容易在空气中散发。为此，在车载氢气储存罐的出口处，安装一个紧急电磁泄放阀门，紧急电磁泄放阀门是一个两位三通电磁阀，具有一个进口和两个出口，两个出口分别连接紧急释放管道和供气管道，同时在汽车上安装一个高速触发碰撞传感器。正常行驶情况下，连接紧急释放管道的出口关闭，连接供气管道的出口打开，当汽车发生高速碰撞等严重事故的时候，由该高速碰撞传感器探测碰撞并产生控制信号，传送给该电磁阀里的阀门控制端，控制并打开紧急释放端口，将储气罐中的高压氢气燃料释放到空气中。由于氢气非常轻，释放能量非常快。当电磁阀打开之后，车载燃料罐里的高压氢气能够在几秒内全部释放到空气中。由于车载氢气贮气罐安装在汽车的尾部，而且该储气罐的周围没有产生大量火花的电子设备，因此氢气在释放过程中不会引起燃烧或爆炸。本技术的优点是：本技术在打开紧急释放阀门的同时，用来自于高速碰撞传感器的同一控制信号控制并关闭电磁阀通向减压阀的正常供气口，及时关断向燃料电池堆供给氢气燃料，以避免因高速碰撞所导致的燃料电池堆的损坏或供气管道等破裂而可能引起的氢气向车内或向有产生电子火花的电子设备附近泄漏，从而避免因氢气泄漏而引起的燃烧或爆炸事故，结构简单，不会增加整车制造成本，但是能够提高燃料电池汽车在高速碰撞等紧急时刻的安全性。附图说明图1为本技术系统结构示意图。图2为高速碰撞等紧急情况时氢气安全释放示意图。具体实施方式如图1、2所示，一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统，包括有安装在燃料电池汽车上的氢气储气罐1、触发碰撞传感器2和阀门控制器7，在所述的氢气储气罐1的出气口安装有两位三通电磁阀3，两位三通电磁阀3的一个出气口连接减压阀4的进气口，减压阀4的出气口连接向燃料电池堆供气的管道一5，两位三通电磁阀3的另一个出气口连接氢气紧急释放管道二6，所述的触发碰撞传感器2的输出端连接阀门控制器7的信号输入端，阀门控制器7的控制输出端连接两位三通电磁阀3的控制端。所述的氢气储气罐1安装在燃料电池汽车尾部，所述的氢气紧急释放管道二6放置于燃料电池汽车的底盘尾部并高于底盘尾部，管道二6的管道口朝向燃料电池汽车后方并稍微伸出车尾，便于紧急情况时安全释放氢气；所述的触发碰撞传感器2安装在燃料电池汽车的前端；所述的阀门控制器7安装在燃料电池汽车的内部。阀门控制器可采用TOP221至TOP227系列中的一个作为主控制芯片，该芯片通过碰撞触发传感器的线圈反馈回来的电流值与设定值进行比较，使其同设定值相一致，从而输出设定电压。触发碰撞传感器可采用硅电容加速度传感器MMA7260,或者采用与普通汽车上安装的安全气囊相同的控制气囊启爆的碰撞触发传感器，或者直接使用来自于安装在汽车上的控制安全气囊启爆的碰撞触发传感器信号。氢气燃料储存罐里的氢气压力很高，一般来说需要通过减压阀适当降低压力之后才能供给燃料电池堆使用。在车载氢气燃料储存罐的出口处，首先安装一个电磁阀门，该电磁阀门的进气口直接接到高压氢气燃料罐的充气口。该电磁阀门应该有两个出气口。其中一个出气口接到减压阀的进气口，并通过减压阀向燃料电池堆供给氢气燃料。另外一个出气口为氢气紧急释放口。电磁阀的释放口的阀门和连接在减压阀的另一个正常供气口的阀门都由高速碰撞传感器的信号直接控制，而且一个出气口的阀门被自动打开的时候，另一个出气口必须同时关闭。当燃料电池汽车处于停止工作或正常运行的时候，该电磁阀的紧急释放口始终处于关闭状态，而其连接到减压阀的供气口始终处于打开状态，以便随时向燃料电池堆供给燃料。当燃料电池汽车发生高速碰撞等严重事故的时候，高速碰撞传感器产生碰撞感知信号，通过控制电路传送到氢气紧急释放电磁阀中，控制并打开该电磁阀紧急释放阀门。同时关闭紧急释放电磁阀通向减压阀的正常供气口，这样一来，氢气储存罐里的高压氢气通过被打开的紧急释放口，迅速释放到空气里，以避免因严重碰撞而引起的氢气燃料罐的爆炸或燃烧。此外，由于紧急释放电磁阀的正常供气口同时被关闭，停止通过减压阀向燃料电池堆供给氢气燃料，避免了因高速碰撞所导致的燃料电池堆的损坏或供气管道等破裂而引起的氢气向车内或向有产生电子火花的电子设备附近泄漏，从而避免因氢气泄漏而引起的燃烧或爆炸事本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统，其特征在于：包括有安装在燃料电池汽车上的氢气储气罐、触发碰撞传感器和阀门控制器，在所述的氢气储气罐的出气口安装有两位三通电磁阀，两位三通电磁阀的一个出气口连接减压阀的进气口，减压阀的出气口连接向燃料电池堆供气的管道一，两位三通电磁阀的另一个出气口连接氢气紧急释放管道二，所述的触发碰撞传感器的输出端连接阀门控制器的信号输入端，阀门控制器的控制输出端连接两位三通电磁阀的控制端。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池汽车氢气储气罐紧急自动安全释放系统，其特征在于：包括有安装在燃料电池汽车上的氢气储气罐、触发碰撞传感器和阀门控制器，在所述的氢气储气罐的出气口安装有两位三通电磁阀，两位三通电磁阀的一个出气口连接减压阀的进气口，减压阀的出气口连接向燃料电池堆供气的管道一，两位三通电磁阀的另一个出气口连接氢气紧急释放管道二，所述的触发碰撞传感器的输出端连接阀门控制器的信号输入端，阀门控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智好，
申请(专利权)人：张智好，
类型：新型
国别省市：江苏;32