[實用新型]氫氣濃度稀釋裝置的故障診斷系統

無效

• 申請號: 200820124449.9
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN201368825Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 金哲;成波;姚偉;姜國峰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N1/38
• 分類號: G01N1/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本實用新型屬于燃料電池客車應用技術領域，特別涉及燃料電池客車排放的氫氣濃度稀釋技術。

背景技術

隨著燃料電池客車技術的快速發展，燃料電池客車供氫系統的安全性越來越受到人們的關注。氫氣和空氣在燃料電池內發生化學反應時，向大氣排出未經化學反應的剩余氫氣的現象稱為Purge。如果100％的Purge氫氣遇到靜電或火花，就可能會燃燒，甚至會引起爆炸。針對這些安全隱患，本申請發明人已經發明了一種Purge氫氣濃度稀釋裝置。該裝置的主體為兩端開口的殼體，該兩個端口分別為空氣入口端和空氣出口端，在距離空氣入口端一定距離的殼體上開有氫氣入口，而且在空氣入口端裝有防水風扇，因此利用風扇吹入的空氣稀釋進入氫氣稀釋裝置殼體內的氫氣濃度。但是當風扇發生故障時，100％的氫氣將進入封閉的氫氣稀釋裝置殼體內，反而增加安全隱患。

發明內容

本實用新型的目的是為解決風扇發生故障造成的安全隱患，設計出一種氫氣濃度稀釋裝置故障診斷系統，可實時診斷用于燃料電池客車排放的氫氣濃度稀釋裝置風扇的工作狀態，當發現故障時將采取相應的應急措施。該系統體積小，結構緊湊、安全可靠，在提高燃料電池客車安全性方面具有很高的應用價值。

本實用新型設計出的一種氫氣濃度稀釋裝置的故障診斷系統，其特征在于，該系統包括風扇故障檢測器及與該風扇故障檢測器相連的光電接收器、光電接近開關、電磁閥；其中，所述光電接收器安裝在氫氣濃度稀釋裝置的風扇電機中心軸上，所述光電接近開關安裝在該風扇外殼上面并與風扇故障檢測器相連，而且光電接近開關對準光電接收器，所述電磁閥為二位三通電磁閥，安裝在氫氣濃度稀釋裝置的氫氣進氣管與氫氣排放管之間，同時與氫氣濃度稀釋裝置的進氣口相連，該電磁閥并與風扇故障檢測器電路連接。

當風扇發生故障時，風扇故障檢測器會自動關閉電磁閥，將Purege氫氣直接排出大氣內，因此能防止稀釋裝置主體內聚集大量的氫氣。

本實用新型的特點及效果：

本實用新型在氫氣稀釋裝置的風扇上裝有光電接收器和光電接近開關，當風扇工作時，光電接近開關將發出脈沖信號。風扇故障檢測器根據脈沖信號判斷風扇的工作狀態。該故障診斷系統配有二位三通電磁閥，稀釋裝置工作時，開啟電磁閥，使Purge氫氣進入稀釋裝置主體內，如果風扇發生故障，風扇故障檢測器會自動關閉電磁閥，將Purege氫氣直接排出大氣內，因此能防止稀釋裝置主體內聚集大量的氫氣，減輕爆炸或燃燒的安全隱患。

附圖說明

圖1是本實用新型氫氣濃度稀釋裝置的故障診斷系統安裝示意圖。

圖2是本實用新型的風扇故障檢測器的電路組成示意圖。

圖3是本實用新型的氫氣濃度稀釋裝置的故障診斷系統的工作原理圖。

具體實施方式

本實用新型提出的氫氣的濃度稀釋裝置的故障診斷系統結合附圖及實施例詳細說明如下：

本實用新型的氫氣濃度稀釋裝置故障診斷系統實施例組成及安裝結構如圖1所示，包括光電接收器15、光電接近開關16、電磁閥14、風扇故障檢測器17；其中，所述光電接收器15安裝在氫氣濃度稀釋裝置的風扇11電機中心軸上，所述光電接近開關16安裝在該風扇外殼上面并與風扇故障檢測器相連，而且光電接近開關16對準光電接收器15(兩個元器件之間的距離不能超過5mm)，所述電磁閥14為二位三通電磁閥，安裝在氫氣濃度稀釋裝置的氫氣進氣管與氫氣排放管之間，同時與安裝在氫氣濃度稀釋裝置外殼12上的進氣口13相連，該電磁閥14并與風扇故障檢測器17電路連接。

當氫氣稀釋裝置工作時，開啟電磁閥，使Purge氫氣進入稀釋裝置主體內，如果風扇發生故障，風扇故障檢測器會自動關閉電磁閥，將Purege氫氣直接排出大氣內。

本實用新型的風扇故障檢測器的實施例結構如圖2所示，由單片機21、DC-DC模塊22、繼電器23、脈沖整流電路24組成。其中，單片機21分別與DC-DC模塊22和脈沖整流電路24相連，繼電器23連接在單片機21與DC-DC模塊22之間。本實施例的單片機21采用摩托羅拉系列8位單片機，直流-直流轉換(DC-DC)模塊22采用YIHONGTAI公司產品(DC-DC24V-5V)，繼電器采用歐姆龍兩觸點繼電器。脈沖整流電路24由電阻R1、R2和電容C組成。本實施例中采用重慶環茂電磁閥有限公司生產的DN80型電磁閥和圖爾克傳感器有限公司生產的Ni4-m12-AP6X-H1141型光電接近卡關和光電接收器。