一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机制造技术

本发明专利技术提供了一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术氢气侧缺乏静电积累的实时识别以及静电消除考虑的问题

【技术实现步骤摘要】
一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机
。

技术介绍

[0002]燃料电池汽车将是未来汽车的重要发展趋势
。
汽车使用燃料电池作为动力源，可以实现高效的能源利用，并显著降低有害气体排放
。
对于氢燃料电池而言，氢泄漏超过规定指标后，在氢泄漏区域如果相关零部件未接地且产生了静电，可能出现安全隐患，造成严重后果
。
[0003]现有技术方案只考虑到燃料电池发动机氢气路管路安装的方式及密封，并未考虑歧管静电，实际车辆运行时会由于密封件老化或者管路件受损等情况会导致氢气泄漏，若车辆端静电不能及时消除，可能存在安全隐患，并且，发动机端尚无静电检测装置
。
[0004]随着技术发展，国内厂家氢气路由使用氢循环泵升级为使用引射器
+
氢循环泵或者只使用引射器的方案，经过引射器的氢气流量流速通常大于
500L/min
，实测会产生大于
5kV
的静电
。
现有设计时虽然考虑了绝缘问题，但往往忽略了静电的累积，存在较大发生静电事故的风险
。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，用以解决现有技术氢气侧缺乏静电积累的实时识别以及静电消除考虑的问题
。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，包括电堆
、
空气系统
、
氢气系统和冷却系统，在氢气系统中设有引射器
、
入堆歧管
、
静电传感器和防静电控制器；其中，
[0007]引射器和入堆歧管均采用绝缘材质制备，且引射器和入堆歧管的外表面均涂布有导静电涂层，并且，所有导静电涂层均接地，以将氢气在引射器内流动产生的静电被导静电涂层导走；
[0008]静电传感器布设于入堆歧管的上方，用于实时获取氢气系统中的氢气路产生的静电大小，发送至防静电控制器；
[0009]防静电控制器，用于在发动机运行过程中定时获取静电传感器数据，并根据该静电传感器数据识别氢气系统中的氢气路是否产生静电；以及，根据具体的静电传感器数据对发动机的加载功率进行实时调整
。
[0010]上述技术方案的有益效果如下：增加了消除静电的方案，能够有效消除氢气高速流通产生的静电，提高了燃料电池系统的安全性
。
并且，进一步通过静电识别对系统功率进行限制的设计方案，避免了出现故障氢泄漏时由于静电导致安全隐患
。
[0011]基于上述装置的进一步改进，引射器和入堆歧管均采用体电阻率
≥10
10
Ω
·
m
或表面电阻率
≥10
11
Ω
的绝缘材料
。
[0012]进一步，导静电涂层的厚度为2～6μ
m。
[0013]进一步，引射器和入堆歧管在涂导静电涂层后静置在温度
20
～
30℃、
湿度
30
％～
75
％的环境中
0.5
～
1h
，以使导静电涂层的表面固化
。
[0014]进一步，防静电控制器执行如下程序以完成发动机运行过程中的防氢气路静电风险功能：
[0015]在发动机运行过程中定时获取静电传感器数据；
[0016]根据该静电传感器数据识别当前时刻氢气系统中的氢气路是否产生静电，如果是，执行下一步，否则，结束程序；
[0017]识别静电传感器数据是否超过
5kV
，如果是，对燃料电池发动机进行关机，否则，执行下一步；
[0018]识别静电传感器数据是否处于4～
5kV
，如果是，限制燃料电池发动机的加载功率为
P1，否则，执行下一步；
[0019]识别静电传感器数据是否处于3～
4kV
，如果是，限制燃料电池发动机的加载功率为
P2，否则，执行下一步；
[0020]识别静电传感器数据是否处于2～
3kV
，如果是，限制燃料电池发动机的加载功率为
P3，否则，执行下一步；
[0021]识别静电传感器数据是否处于1～
2kV
，如果是，限制燃料电池发动机的加载功率为
P4，否则，执行下一步；
[0022]识别静电传感器数据是否处于
0.1
～
1kV
，如果是，限制燃料电池发动机的加载功率为
P5，否则，执行下一步；
[0023]识别静电传感器数据是否小于
0.1kV
，如果是，对燃料电池发动机的加载功率不进行限制
。
[0024]进一步，燃料电池发动机的加载功率满足如下关系式：
[0025]P1＜
P2＜
P3＜
P4＜
P5。
[0026]进一步，引射器与入堆歧管集成于一体；并且，
[0027]在引射器的歧管外表面区域涂布导静电涂层，以将氢气在引射器内流动产生的静电被导静电涂层导走
。
[0028]进一步，所述导静电涂层为金属材质
。
[0029]进一步，所述入堆歧管的材料中加入了导静电剂
。
[0030]进一步，该燃料电池发动机还包括氢喷；并且，
[0031]引射器与氢喷之间的连接管路采用导静电材质制备
。
[0032]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述
。

技术实现思路
部分无意标识本专利技术的重要特征或必要特征，也无意限制本专利技术的范围
。
附图说明
[0033]通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的
、
特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件
。
[0034]图1示出了实施例1燃料电池发动机中引射器与静电传感器的位置关系示意图
。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例
。
虽然附图中显示了本专利技术的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制
。
相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员
。
[0036]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。
除非特别申明，术语“或”表示“和
/
或”。
术语“基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，包括电堆
、
空气系统
、
氢气系统和冷却系统，其特征在于，在氢气系统中设有引射器
、
入堆歧管
、
静电传感器和防静电控制器；其中，引射器和入堆歧管均采用绝缘材质制备，且引射器和入堆歧管的外表面均涂布有导静电涂层，并且，所有导静电涂层均接地，以将氢气在引射器内流动产生的静电被导静电涂层导走；静电传感器布设于入堆歧管的上方，用于实时获取氢气系统中的氢气路产生的静电大小，发送至防静电控制器；防静电控制器，用于在发动机运行过程中定时获取静电传感器数据，并根据该静电传感器数据识别氢气系统中的氢气路是否产生静电；以及，根据具体的静电传感器数据对发动机的加载功率进行实时调整
。2.
根据权利要求1所述的用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，其特征在于，引射器和入堆歧管均采用体电阻率
≥10
10
Ω
·
m
或表面电阻率
≥10
11
Ω
的绝缘材料
。3.
根据权利要求2所述的用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，其特征在于，导静电涂层的厚度为2～6μ
m。4.
根据权利要求3所述的用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，其特征在于，引射器和入堆歧管在涂导静电涂层后静置在温度
20
～
30℃、
湿度
30
％～
75
％的环境中
0.5
～
1h
，以使导静电涂层的表面固化
。5.
根据权利要求4所述的用于防氢气路静电风险的燃料电池发动机，其特征在于，防静电控制器执行如下程序以完成发动机运行过程中的防氢气路静电风险功能：在发动机运行过程中定时获取静电传感器数据；根据该静电传感器数据识别当前时刻氢气系统中的氢气路是否产生静电，如果是，执行下一步，否则，结束程序；识别静电传感器数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓景聪，徐云飞，张岩，陈勇刚，周宝，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：