為了保證燃料電池汽車的**穩(wěn)定運(yùn)行,需要設(shè)計一套**有效的供氫系統(tǒng)。在燃料電池汽車上,供氫系統(tǒng)一般包括電磁閥、**閥、溢流閥、熱熔栓、手動截止閥、溫度傳感器和壓力傳感器等在內(nèi)的輔助**裝置。車載供氫系統(tǒng)**措施應(yīng)從預(yù)防與監(jiān)控兩方面著手。從預(yù)防的角度來說,筆者以國內(nèi)研發(fā)的燃料電池中巴車為例,給出了車載供氫**實例。
燃料電池中巴車隨車攜帶6個高壓氫氣罐,在這些氫氣罐上安裝溫度傳感器用來檢測氣罐內(nèi)氣體溫度,由這些傳感器將氣罐內(nèi)氣體的溫度信號發(fā)送到駕駛室儀表盤上,通過氣體溫度的變化來判斷外界是否有異常情況發(fā)生。例如氣體溫度突然急劇上升,如排除溫度傳感器故障之外,則在氫氣罐周圍可能有火警發(fā)生。壓力傳感器主要用于判斷氣罐中剩余氫氣量,以保證車輛的正常行駛,當(dāng)壓力低于某值時可以提示駕駛員加注氫氣。其次,駕駛員可根據(jù)儀表盤上的壓力讀數(shù)判斷氫氣罐是否有泄漏發(fā)生。
氣罐**閥也對供氫系統(tǒng)提供了**保障,當(dāng)氣罐中氫氣壓力超過設(shè)定值時,能通過氣罐**閥自動泄壓,例如瓶體溫度由于某種原因突然升高造成氣罐內(nèi)氣體壓力上升,當(dāng)壓力超過**閥設(shè)定值時,**閥自動泄壓,保證氣罐在**的工作壓力范圍之內(nèi)。
氣罐高壓電磁閥通常與手動截止閥聯(lián)合作用,當(dāng)高壓電磁閥能正常工作時,手動截止閥處于常開狀態(tài),這時高壓電磁閥由直流電源驅(qū)動,無電源時處于常閉狀態(tài),主要起開關(guān)氣瓶的作用,與氫氣泄露報警系統(tǒng)聯(lián)動,當(dāng)泄漏氫氣濃度達(dá)到保護(hù)值能自動關(guān)閉,從而達(dá)到切斷氫源的目的。當(dāng)氣罐高壓電磁閥失效時利用手動截止閥切斷氫源,有效避免氫氣泄漏。
加氣口在加注時與加氣機(jī)的加**相連,以達(dá)到加注的目的,同時加氣口應(yīng)具有單向閥以及顆粒過濾功能,應(yīng)與未遮蔽的電氣接頭、電氣開關(guān)和其他點(diǎn)火源保持至少 200 mm 的距離。
單向閥在加氣口或供氫管路出現(xiàn)損壞情況下防止氣體向外泄漏并提高加氣口的使用壽命。
管路高壓電磁閥在給氣罐充氣時,可有效防止氣體進(jìn)入電池。
減壓閥可以將氫氣的壓力調(diào)節(jié)到電池所需要的壓力。當(dāng)出現(xiàn)危險時針閥可以將氫氣瓶中的殘余氫氣**放空。
由于供氫管路內(nèi)氫氣高壓流動,因此管路的材質(zhì)選用不銹鋼,耐壓要大于 35 MPa。
溢流閥在系統(tǒng)正常工作時,閥門關(guān)閉。只有負(fù)載超過規(guī)定的極限(系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力)時開啟溢流閥,進(jìn)行過載保護(hù),使系統(tǒng)壓力不再增加(通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)*高工作壓力高 10% ~20%)過濾閥可防止管路中的雜質(zhì)進(jìn)入燃料電池,以免損壞電池。
車載供氫系統(tǒng)里的高壓電磁閥工作原理