一种燃料电池客车碰撞安全检测装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:24993206 阅读:31 留言:0更新日期:2020-07-24 17:56
本发明专利技术公开的是一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,同时还披露了燃料电池客车碰撞安全检测装置的控制使用方法。本发明专利技术采用管路互锁的检测方案,使用一种简单且经济、高精度的氢气管道电阻应力检测装置,在氢气管道和燃料电池箱体上面粘贴应变片作为测试点,通过拾取各应变信号经过电桥平衡电路和信号放大电路,判断各测试点的变形情况,这样可以直接检测氢气管路是否受损,并综合三轴加速度、绝缘电阻值、氢气泄露值、燃料电池系统冷却液液位等电信号判断车辆是否发生碰撞,提早发现氢气管理受损造成的氢泄露危险,也可避免车辆碰撞后氢气泄露导致爆炸或人员触电等二次事故发生。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池客车碰撞安全检测装置及其控制方法
本专利技术涉及的是燃料电池客车碰撞安全领域,更具体地说是一种燃料电池客车碰撞安全检测装置及其控制方法。
技术介绍
燃料电池客车能量源来自燃料电池系统与动力电池系统,其中,燃料电池系统是通过氢气与氧气(来自于空气)化学反应产生电能的发电装置,动力电池系统是一种高电压的储能装置。现阶段燃料电池系统的成本昂贵,在整车成本中的占比约为50%,且使用寿命仅上万小时,同时氢气是一种易燃易爆的危险气体,它与空气混合的爆炸极限范围为4.0%~75.6%(体积浓度),对于燃料电池车辆发生碰撞时,可能引起氢气管路或氢气流道损坏,导致车辆爆炸或人员触电的二次事故。因此,整车需要积极研究车辆碰撞安全的检测装置,以及碰撞引起车辆的氢气安全和氢、电耦合安全等。然而,燃料电池客车不同于乘用车,客车载客人数多、车辆尺寸大、整车质量重、城郊工况复杂,当客车与乘用车等轻型车辆发生碰撞时,车辆的车速变化率不明显,仅通过碰撞传感器检测加速度或加速度变化量,有时传感器是无法确定实际发生碰撞,然而此时车辆碰撞(特别是车辆侧面碰撞)可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,其特征在于:包括布置于车顶的供氢系统和布置在车顶后方或车顶后背高压舱中的燃料电池系统,通过不锈钢氢气管将该供氢系统的各元器件连接设置,该供氢系统的不锈钢氢气管管道四周及该燃料电池系统各个基准面均布置有电阻应变片作为传感器,所述供氢系统的不锈钢氢气管管道及供氢系统的电磁阀、传感器上每隔设定的距离s分别设置一个测试点,每个测试点在管道外围表面的上、下、左、右四个位置分别粘贴一个所述电阻应变片,该电阻应变片在测量各测试点获得的应变

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,其特征在于:包括布置于车顶的供氢系统和布置在车顶后方或车顶后背高压舱中的燃料电池系统,通过不锈钢氢气管将该供氢系统的各元器件连接设置,该供氢系统的不锈钢氢气管管道四周及该燃料电池系统各个基准面均布置有电阻应变片作为传感器,所述供氢系统的不锈钢氢气管管道及供氢系统的电磁阀、传感器上每隔设定的距离s分别设置一个测试点,每个测试点在管道外围表面的上、下、左、右四个位置分别粘贴一个所述电阻应变片,该电阻应变片在测量各测试点获得的应变,表示测试点经过A、B、C、D四个位置且与轴线平行的四段氢气管道的应变大小;所述燃料电池系统外廓体的前、后、左、右、上、下六个基准面上,每隔设定的距离d布置一排测试点,在前和后、左和右、上和下三个对称面上,分别在每个对称面上设置两个位置E和F各粘贴一个电阻应变片,该测试点测量获得的应变为和;还包括设置在燃料电池客车上面的两个三轴加速传感器,在车辆上对角线对称布置,该三轴加速传感器分别测量车辆三个方向的加速度大小及方向,分别设置为车辆前后方向作为X轴、车轴左右方向作为Y轴、车辆上下方向作为Z轴。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,其特征在于:所述粘贴应变片的方向平行于氢气流向的管道轴线上。


3.根据权利要求1所述的一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,其特征在于:获得的所述应变接入组成全桥电路,该应变和组成上臂电桥,应变和组成下臂电桥,和之间与和之间分别接外部直流电源U的正极和负极,和之间与和之间获得输出电压U1=1/4*(--+)*K*U,其中为电阻应变片的比例常数,为外接直流电源的电压。


4.根据权利要求3所述的一种燃料电池客车碰撞安全检测装置,其特征在于:获得的所述应变和接入组成半桥邻边电路,电阻应变和组成上臂电桥,另下臂电桥接入固定电阻R,与电阻应变原始电阻R0保持一致,上臂电桥与下臂电桥之间分别接外部直流电源U的正极和负极,则输出电压U2=1/4*(-)*K*U,其中,为电阻应变片的比例常数,为外接直流电源的电压。


5.一种燃料电池客车碰撞安全检测装置的控制方法,其特征在于:所述安全检测装置的控制方法包括以下具体步骤:
步骤1:系统上电启动,判断燃料电池系统是否处于工作状态,当其处于工作状态,则进入步骤2,否则继续进行判断;
步骤2:计算全桥电路的输出电压U1和计算半桥邻边电路的输出电压U2,然后进入步骤3;
步骤3:判断测试点的电压U1是否大于设定的电压阈值U0,当测试点的电压U1大于阈值U0时,不锈钢氢气管道及电磁阀、传感器上受到异常碰撞,则进入步骤8;当测试点的电压U1不大于U0时,则进入步骤4;...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨福清宋光吉洪少阳徐一凡朱武喜方媛
申请(专利权)人:厦门金龙联合汽车工业有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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