[發(fā)明專利]用于燃料電池車的氫充裝的安全控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210596275.7
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103712055B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金亨基;黃基鎬;金相鉉
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C13/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料電池車，更具體涉及一種用于燃料電池車的氫充裝的安全控制系統(tǒng)和方法，其可以通過在燃料電池車的氫充裝過程中關(guān)閉燃料電池車的點(diǎn)火裝置來改善氫充裝過程中燃料電池車的安全性。

背景技術(shù)

與利用內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力(該動(dòng)力由通過礦物燃料與空氣中氧氣的燃燒所獲得的爆炸動(dòng)力而產(chǎn)生)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車不同，燃料電池車通過利用由燃料電池堆產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)。燃料電池堆，作為燃料電池車的主動(dòng)力源，通過由包括氫氣罐或車輛中的轉(zhuǎn)化器的氫氣供應(yīng)裝置所提供的氫氣，與由諸如鼓風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)等空氣供應(yīng)裝置提供的空氣中的氧氣之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。因此，在燃料電池車中，重要的是以安全且壓縮方式存儲(chǔ)燃料或氣體形式的氫。為此，人們已經(jīng)開發(fā)出多種氫存儲(chǔ)技術(shù)，從而使車輛的行駛距離和車輛的安全性能都得到改善。

在這些技術(shù)中，氫可以作為液態(tài)氫存儲(chǔ)在車輛中或者可被吸藏在包藏合金(occlusion alloy)中，但是這種方案存在因自然蒸發(fā)或吸附量等目前技術(shù)尚不能解決的問題。因此，通常在輕質(zhì)、高強(qiáng)度且耐高壓的氫燃料罐中充裝氫并使用。為了保證足夠的艙空間以及足夠的行駛距離，廣泛使用能夠利用諸如359巴(bar)或700巴的高壓在其中充裝氫的氫燃料罐。

在普通汽油車輛或柴油車輛的情況下，通常沒有法律或法規(guī)要求在燃料被泵入油箱時(shí)關(guān)閉點(diǎn)火裝置或者防止駕駛者啟動(dòng)點(diǎn)火裝置，即使為了安全因素，在泵入氣體時(shí)強(qiáng)烈建議駕駛者關(guān)閉點(diǎn)火裝置。

然而，對于燃料電池車而言，在加油期間限制推進(jìn)系統(tǒng)操作和車輛移動(dòng)的法規(guī)和規(guī)則實(shí)際上已經(jīng)頒布。因此，在仍然遵守新的法律和法規(guī)時(shí)通常需要應(yīng)用于汽油車輛或柴油車輛的點(diǎn)火控制邏輯不能應(yīng)用于燃料電池車。

具體地，在過去，在控制燃料電池車的點(diǎn)火裝置時(shí)，不包括用于感測燃料充裝的裝置，因而在燃料充裝期間不能系統(tǒng)地限制車輛的點(diǎn)火裝置，因而在該處理中可能會(huì)違反法律和法規(guī)。

因此，燃料電池車應(yīng)該滿足在燃料充裝過程中規(guī)定的相關(guān)法律和法規(guī)，燃料電池車的推進(jìn)系統(tǒng)不能運(yùn)轉(zhuǎn)且不允許車輛運(yùn)動(dòng)。然而，用于感應(yīng)氫充裝進(jìn)程的邏輯目前還沒有被應(yīng)用到傳統(tǒng)的燃料電池車中，因此不能滿足相關(guān)法律、法規(guī)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明為解決上述問題而提供一種用于燃料電池車的燃料充裝安全控制系統(tǒng)和方法，其中在燃料電池車的氫充裝期間，關(guān)閉車輛的點(diǎn)火裝置以改善正在進(jìn)行氫充裝的車輛的安全性。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于燃料電池車的燃料充裝的安全控制系統(tǒng)，該燃料充裝安全控制系統(tǒng)包括：燃料充裝開關(guān)，設(shè)置在燃料電池車中以便在充裝氫期間被操作；車速檢測器，被配置為檢測當(dāng)前車速；以及控制器(包括處理器和存儲(chǔ)器)，被配置為接收與燃料充裝開關(guān)的通/斷操作相對應(yīng)的信號以及由車速檢測器檢測的當(dāng)前車速，并相應(yīng)地控制車輛的點(diǎn)火裝置，其中該控制器被配置為：在接收到燃料充裝開關(guān)的接通操作信號時(shí)，以及在基于由車速檢測器檢測的當(dāng)前車速而確定車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，關(guān)閉車輛的點(diǎn)火裝置。

該燃料充裝安全控制系統(tǒng)還包括通信裝置，所述通信裝置設(shè)置在燃料車輛中以實(shí)現(xiàn)控制器與燃料充裝站側(cè)控制器之間的通信，其中該控制器被配置為：當(dāng)燃料電池車的控制器根據(jù)由車速檢測器檢測到的當(dāng)前車速確定燃料充裝開關(guān)關(guān)斷的同時(shí)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)，通過通信裝置將燃料充裝停止信號傳送給燃料充裝站側(cè)控制器。

該燃料充裝安全控制系統(tǒng)還包括燃料罐壓力檢測器，其設(shè)置在燃料電池車上以檢測氫燃料罐內(nèi)的壓力，其中燃料電池車的控制器被配置為：當(dāng)控制器在傳送燃料充裝停止信號之后根據(jù)由燃料罐壓力檢測器檢測的氫燃料罐的壓力確定氫罐內(nèi)的壓力變化已經(jīng)超過預(yù)定參考值時(shí)，關(guān)閉車輛的點(diǎn)火裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于燃料電池車的燃料充裝安全控制方法，該燃料充裝安全控制方法包括：將燃料充裝開關(guān)操作到接通狀態(tài)以向燃料電池車中的氫燃料罐充裝氫；通過控制器接收燃料充裝開關(guān)的接通操作信號和來自用于檢測車輛的當(dāng)前車速的車速檢測器的檢測信號；以及通過控制器響應(yīng)于基于當(dāng)前車速而確定車輛當(dāng)前處于停止?fàn)顟B(tài)而關(guān)閉車輛的點(diǎn)火裝置。

該控制器可被配置為：響應(yīng)于基于接收到的車速確定車輛當(dāng)前處于停止?fàn)顟B(tài)且燃料充裝開關(guān)被關(guān)斷，通過通信裝置將燃料充裝停止信號傳送給燃料充裝站側(cè)控制器。

該控制器還可被配置為：在傳送燃料充裝停止信號之后，在從用于檢測氫燃料罐的壓力的燃料罐壓力檢測器接收到檢測信號并確定氫燃料罐內(nèi)的壓力變化超過預(yù)定參考值時(shí)，關(guān)閉車輛的點(diǎn)火裝置。