[发明专利]一种用于燃料电池发动机的氢气排放装置

说明书

本发明提供了一种用于燃料电池发动机的氢气排放装置，属于燃料电池发动机技术领域，解决了现有装置未考虑氢气温度、管路检漏、排放高度不达标导致存在使用安全隐患的问题。该装置包括依次连接的可调式电磁阀、减压装置、单向阀、防回火装置、截止阀，以及控制器。可调式电磁阀的输入端经车辆减压阀与储氢瓶连接。单向阀‑防回火装置‑截止阀的连接管路采用竖直方向的直管管路，管路末端的氢气排放点距地面的高度≥5m。控制器接收到氢气排放指令后，关闭截止阀，打开可调式电磁阀，进行管路检漏测试；在管路检漏测试结果正常的情况下，打开截止阀，根据储氢瓶内气温、气压调整可调式电磁阀的开度，避免排气过程中该氢气排放装置的管阀件超温。

技术领域

本发明涉及燃料电池发动机技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池发动机的氢气排放装置。

背景技术

燃料电池发动机，是一种将氢气和氧气发生电化学反应的化学能转变成电能的装置，可为FCEV车辆（燃料电池车辆）行驶提供电能。FCEV车辆的涉氢部件主要包括储氢瓶、氢气管路、车辆减压阀等。

在FCEV车辆的新车调试前，需要进行涉氢部件的氢气置换，即反复充排氢气，以使燃料电池发动机内部的氢气纯度达到标准氢气品质。车辆维修或车辆报废时，需要进行涉氢部件的氢气排空，避免带氢作业。

鉴于氢气易燃易爆的物理性质，为了使用安全，燃料电池发动机均需要配套使用氢气排放装置，用于相关作业前的氢气置换或排空。现有氢气排放装置仅限于室外操作，且无法实时监控储氢瓶内部的气体温度，在高压放气过程中，由于氢气的流动，氢气排放装置中各管阀件的温度会急剧下降导致失效风险，且尚无管路的气密测试，排放过程中存在管路泄露风险。目前，FCEV车辆一般通过铺设至车顶的排放管路或外加管路实现氢气泄放，受限于车辆高度，一般排放高度未达5米，导致存在安全隐患，外加管路还会导致排放效率低，反应慢。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种用于燃料电池发动机的氢气排放装置，用以解决现有装置未考虑氢气温度、管路检漏、排放高度不达标导致存在使用安全隐患的问题。

本发明实施例提供了一种用于燃料电池发动机的氢气排放装置，包括依次连接的可调式电磁阀（1）、减压装置（2）、单向阀（3）、防回火装置（4）、截止阀（5），以及控制器（7）；其中，

可调式电磁阀（1）的输入端经车辆减压阀（14）与储氢瓶（13）连接；单向阀（3）-防回火装置（4）-截止阀（5）的连接管路采用竖直方向的直管管路，管路末端的氢气排放点（15）距地面的高度≥5m；

控制器（7），用于接收到氢气排放指令后，关闭截止阀（5），打开可调式电磁阀（1），进行管路检漏测试；在管路检漏测试结果正常的情况下，打开截止阀（5），根据实时获取的储氢瓶（13）内气温、气压调整可调式电磁阀（1）的开度，避免排气过程中该氢气排放装置内部管阀件出现超温。

上述技术方案的有益效果如下：考虑了FCEV车辆的使用安全性需求，将氢气排放点（15）设置为直管管路上，且氢气排放点（15）距地面的高度≥5m，可以有效避免意外爆炸风险。该装置具备温度、压力实时监控功能，可以在排放过程中，监控储氢瓶（13）出气口处氢气的温度、压力，通过实时温度、压力信号，调整可调式电磁阀（1）的开度，从而调整放气速率，确保管阀件（可调式电磁阀、减压装置、单向阀、截止阀）不会出现超温的现象。其具备端部的截止阀，在开始放气工作前，可将整个管路关闭进行管路检漏工作，避免氢气泄露发生，保证氢气在管路的顶端排放，保证排放过程安全，满足室内使用需求。通过直管设计，可以实现指定高度的排放，避免由于整车高度的限制影响排放高度，摆脱了车辆高度的制约，适用于各类FCEV车辆的氢气泄放作业。

基于上述装置的进一步改进，所述减压装置（2）包括壳体，以及设于壳体内的截止阀-减压阀-截止阀的串联支路结构，设于该减压装置（2）进气口、出气口处管道内壁的气压传感器，设于壳体上的数显仪表；其中，