[發明專利]一種燃料電池汽車及其燃料氣體保壓和置換控制系統

在審

• 申請號: 201710612169.6
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN110015203A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 張永瑞;李賀;李振山;王永秋;張永強;梁赟
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;G05B19/042
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明涉及一種燃料電池汽車及其燃料氣體保壓和置換控制系統，控制系統包括控制信號輸出模塊，控制模塊以及第一驅動模塊和第二驅動模塊，當需要保壓實驗時，通過控制信號輸出模塊輸出保壓控制信號，那么，控制模塊就控制第一驅動模塊和第二驅動模塊進行相應動作，實現系統的保壓控制；當需要將系統中的其他氣體置換為燃料氣體時，通過控制信號輸出模塊輸出置換控制信號，那么，控制模塊就控制第一驅動模塊和第二驅動模塊進行相應動作，實現系統的置換控制。因此，通過該控制系統能夠方便快捷地進行燃料氣體的保壓和置換控制，保障供氣系統的安全可靠運行，進行保證燃料電池汽車的正常運行。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池汽車及其燃料氣體保壓和置換控制系統，屬于燃料電池汽車中燃料氣體保壓和置換控制技術領域。

背景技術

隨著化石能源的存儲量越來越少，對于汽車行業來說，其他類型的動力越來越受到重視，其中就有燃料電池。目前，燃料電池汽車的應用越來越廣泛，尤其是氫燃料電池汽車。如圖1所示，為我公司設計的氫燃料電池汽車的供氫系統的管路連接圖，包括至少一個儲氣瓶管路，所有的儲氣瓶管路連接一個供氣主管路，各儲氣瓶管路上，且儲氣瓶的輸出端均設置有瓶口組合閥3，包含瓶口電磁閥3(1)，供氣主管路上設置有一個電磁閥，稱為主電磁閥6。該供氫系統中的其他組成部分為：瓶尾PRD1、氣瓶2、溢流閥4、過濾器5、減壓閥7、球閥8、單向閥9、高壓表10和加氫口11，球閥8輸出連接燃料電池12。

不管是什么燃料氣體的燃料電池汽車，必須確保燃料氣體在整個系統運行中不泄漏。就拿氫燃料電池客車來說，必須確保氫氣在整個系統運行中不泄漏，因此在新車系統測試前、車輛年檢過程或者需要檢測的時候均要進行“保壓測漏”實驗，將不可燃也不助燃的氮氣氦氣混合氣注入進氫系統中進行保壓；確定系統不會發生泄漏后，再用氫氣把系統中的氮氣氦氣混合氣體予以“置換”，從而才能正式開始整個系統的運行測試或車輛運營。而對整車而言，在未啟動燃料電池、車輛發生嚴重故障或事故時，要求整車切斷氫氣燃料供應；僅在燃料電池運行過程中或關機吹掃過程中才正常供應氫氣。上述氫系統保壓、置換與氫氣燃料的供應、切斷功能，均涉及到瓶口電磁閥和主電磁閥的供電控制問題。由于電磁閥的工作原理是：電磁閥得電，對應電磁閥導通；電磁閥失電，對應電磁閥關斷。那么，瓶口電磁閥和主電磁閥的供電情況如表1所示，其中，“√”代表供電，表示電磁閥導通，“×”代表不供電，表示電磁閥關斷。

表1

但是，目前并沒有針對供氫系統保壓和置換方面的控制設備，目前國內氫燃料電池客車尚處于研究、示范運營階段，如何便捷地解決燃料氣體，尤其是氫氣的保壓、置換過程的電磁閥控制問題迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是提供一種燃料電池汽車及其燃料氣體保壓和置換控制系統。

本發明的方案包括一種燃料電池汽車燃料氣體保壓和置換控制系統，包括用于輸出保壓控制信號或置換控制信號的控制信號輸出模塊，控制模塊以及用于驅動設置在儲氣瓶口的瓶口電磁閥的第一驅動模塊和用于驅動設置在供氣主管路上的主電磁閥的第二驅動模塊，所述控制模塊采樣連接所述控制信號輸出模塊，控制連接所述第一驅動模塊和第二驅動模塊，用于根據保壓控制信號或置換控制信號控制所述第一驅動模塊和第二驅動模塊進行相應動作，實現燃料氣體保壓或置換。

所述控制信號輸出模塊為一個翹板開關，所述翹板開關上布置有保壓檔位、置換檔位以及空檔位。

所述控制系統還包括用于檢測車輛是否處于高壓上電狀態的狀態檢測模塊，所述控制模塊采樣連接所述狀態檢測模塊。

所述第一驅動模塊包括第一繼電器，所述控制模塊控制連接所述第一繼電器的控制線圈，所述第一繼電器的觸點串設在所述瓶口電磁閥的供電回路上；所述第二驅動模塊包括第二繼電器，所述控制模塊控制連接所述第二繼電器的控制線圈，所述第二繼電器的觸點串設在所述主電磁閥的供電回路上。