本发明涉及一种燃料电池汽车用的供氢系统。
背景技术：
鉴于石油资源的消耗和减排需求，发展新能源汽车成为国家重要战略。新能源汽车现阶段主要有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三大类。其中氢燃料电池汽车，因其零排放、加氢速度快、续航里程可观等优势，而使用最为广泛。但是氢气的易燃易爆和高压储存的特点带来了一定的安全隐患。安全可靠的储存、传输以及发生交通事故时的安全性成了氢燃料电池汽车至关重要的性能。因此在设计燃料电池汽车的氢气管路时，要保证各种情况下氢气的安全使用。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种使用安全的燃料电池汽车用的供氢系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种燃料电池汽车用的供氢系统，包括气瓶、组合瓶阀、加氢管路、工作管路、过压泄荷管路、高温泄放管路、卸荷管路、加氢口、放空口和燃料电池反应堆，所述气瓶通过组合瓶阀与工作管路一端相连接，所述工作管路的另一端连接燃料电池反应堆，所述工作管路上还设有压力调节器，且压力调节器上还连接有中压压力传感器，所述压力调节器与组合瓶阀之间的工作管路上设有过流阀，所述压力调节器与燃料电池反应堆之间的工作管路上设有球阀；所述加氢管路的一端连接到过流阀与压力调节器之间的工作管路上，另一端连接到加氢口；所述过压泄荷管路一端连接到压力调节器，另一端连接到放空口，所述过压泄荷管路上还设有压力泄放阀；所述高温泄放管路连接组合瓶阀与放空口；所述卸荷管路一端连接在压力调节器与球阀之间的工作管路上，另一端连接放空口，所述卸荷管路上还设有针阀。
作为优选方案:所述组合瓶阀包括PRD模块、电磁阀模块和高压压力传感器，所述PRD模块连接气瓶，所述电磁阀模块和高压压力传感器设置在与气瓶连接的工作管路上。
作为优选方案:所述组合瓶阀还包括手动截止模块。
作为优选方案:所述工作管路上位于压力调节器与过流阀之间还设有第二T型过滤器，所述工作管路上位于球阀与燃料电池反应堆之间还设有第二阻火器。
作为优选方案:所述加氢管路上由加氢口往工作管路方向依次设置有压力表、单向阀和第一T型过滤器。
作为优选方案:所述放空口之前还设置有用于防止外部火灾的第一阻火器。
本发明通过设置过压泄荷管路、高温泄放管路、卸荷管路等安全管路，且在管路上设有多种球阀，能在各个环节出现问题时，及时作出反应，避免危险情况发生。本发明有效保证了该系统在加氢过程、正常工作、压力过高、外部火灾、检修等不同情况下的氢气使用，其结构简单、安全可靠、适用于推广应用。
附图说明
图1是本发明的连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示的一种燃料电池汽车用的供氢系统，包括气瓶1、组合瓶阀、加氢管路、工作管路、过压泄荷管路、高温泄放管路、卸荷管路、加氢口10、放空口和燃料电池反应堆12，所述气瓶1通过组合瓶阀与工作管路一端相连接，所述工作管路的另一端连接燃料电池反应堆12，所述工作管路上还设有压力调节器16，且压力调节器16上还连接有中压压力传感器17，所述压力调节器16与组合瓶阀之间的工作管路上设有过流阀19，所述压力调节器16与燃料电池反应堆12之间的工作管路上设有球阀14；所述加氢管路的一端连接到过流阀19与压力调节器16之间的工作管路上，另一端连接到加氢口10；所述过压泄荷管路一端连接到压力调节器16，另一端连接到放空口，所述过压泄荷管路上还设有压力泄放阀8；所述高温泄放管路连接组合瓶阀与放空口；所述卸荷管路一端连接在压力调节器16与球阀14之间的工作管路上，另一端连接放空口，所述卸荷管路上还设有针阀15。
所述组合瓶阀包括PRD模块2、电磁阀模块3和高压压力传感器5，所述PRD（即压力释放装置）模块2连接气瓶1，所述电磁阀模块3和高压压力传感器5设置在与气瓶1连接的工作管路上。所述组合瓶阀还包括手动截止模块4。所述工作管路上位于压力调节器16与过流阀19之间还设有第二T型过滤器18，所述工作管路上位于球阀14与燃料电池反应堆12之间还设有第二阻火器13。所述加氢管路上由加氢口10往工作管路方向依次设置有压力表9、单向阀6和第一T型过滤器7。所述放空口之前还设置有用于防止外部火灾的第一阻火器11。
所述工作管路用于为燃料电池提供合适气压的氢气；所述加氢管路用于充装氢气；所述安全管路包括过压泄荷管路、高温泄放管路，过压泄荷管路用于泄放压力过高时气瓶中的氢气，高温泄放管路用于环境温度过高时放空氢气瓶，防止损坏燃料电池反应堆；所述卸荷管路用于氢气管路检修时清空管路中的氢气，避免检修时发生危险。
电磁阀模块3可在燃料电池系统出现故障时切断氢气的供应以保障安全。手动截止模块4是对电磁阀模块3的补充，是出现系统故障时切断氢气供应的双重保障，高压压力传感器5能将气瓶1内的压力信号转化为气量信号显示在驾驶室仪表盘上，PRD模块2含有易熔合金栓，在105-115℃高温情况下熔化，对气瓶1放气以防止发生爆炸危险。
所述工作管路由组合瓶阀至燃料电池反应堆12，负责为燃料电池提供合适气压的氢气。气瓶1内氢气通过组合瓶阀后依次通过过流阀19、第二T型过滤器18、压力调节器16、球阀14、第二阻火器13，到达燃料电池反应堆12，过流阀19会在管路流量过大时（如管道破裂）自动关断氢管路；第二T型过滤器18过滤氢气中可能含有的固体杂质；压力调节器16将气瓶1内的高压调节为燃料电池工作所需压力附近；压力调节器16处还装有中压压力传感器17，其会将压力信号显示在驾驶室仪表上；球阀14在长时间停车时用于阻断工作管路；第二阻火器13可防止外部火灾时火焰通过管路传回氢气瓶1。
所述加氢管路由加氢口10经单向阀6、第一T型过滤器7、过流阀19、组合瓶阀至气瓶1，氢气充装时高压氢气由加氢口10进入，因加氢时汽车断电，无法使用压力传感器，故用压力表9实时显示气瓶压力以免过充；单向阀6防止停止充气后氢气外泄；第一T型过滤器7用于过滤氢气中可能参杂的固体颗粒。
所述安全管路包括压泄荷管路和高温泄放管路。压泄荷管路指当中压压力传感器17检测到管路压力过大时，压力泄放阀8会自动泄放过高压力，保证管路压力在安全范围以内，以免对燃料电池反应堆造成破坏；高温泄放管路指瓶口组合阀的PRD模块2内的易熔合金会在110℃±5 ℃的温度下熔化，泄放高压气瓶中的氢气，同时PRD模块中有爆破片，其会在一定压力下破裂以泄放气瓶内氢气，防止气瓶爆炸，泄放出的氢气都经第一阻火器11排出，若外部发生火灾则通过燃烧氢气的方式避免氢气爆炸造成更严重的后果。
所述卸荷管路用于检修时，可以通过拧开针阀15卸荷管路中的氢气，氢气经第一阻火器11排出，避免检修时发生危险。
综上，本发明对氢燃料电池汽车在加氢、正常工作、压力过高、外部火灾、检修等各种情况下的氢气安全进行了周全设计。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。