為了保(bǎo)證燃料(liào)電池汽車的安全(quán)穩定(dìng)運行,需要設計一套安全有效(xiào)的供氫係(xì)統。在(zài)燃料電池汽車(chē)上(shàng),供氫係統一般包括電磁閥、安全閥、溢流閥、熱熔栓、手動(dòng)截止閥、溫度傳感(gǎn)器和壓力傳感器等在內的輔助安全裝置。車載供氫係統安全措施應從預防與監控兩方麵著手。從預防的角度來說,小艾以國內研發的燃(rán)料電池中巴車為例,給出了車載供氫(qīng)安全實例。
燃料電池中巴車隨車攜帶6個高壓氫氣罐(guàn),在這些氫氣罐上(shàng)安裝溫度傳感(gǎn)器用來檢測氣罐內氣體溫度,由這些(xiē)傳感(gǎn)器將氣罐內氣體的溫度信號發送到駕駛室儀表盤上,通(tōng)過氣(qì)體溫度的變化來判斷外界是否(fǒu)有異常情況發生。例如氣體(tǐ)溫度突然急劇上升,如(rú)排除溫(wēn)度傳感器故障之外,則在氫氣罐周(zhōu)圍可能有火警發生。壓力傳感器主要用於判斷氣(qì)罐中剩餘氫氣量,以保證車(chē)輛的正常行駛,當(dāng)壓力低於某值時可以提示駕駛員加注氫氣。其(qí)次,駕(jià)駛員可根據(jù)儀表盤(pán)上的壓力讀數判斷(duàn)氫氣罐是否有泄漏發生(shēng)。
氣罐安全閥(fá)也對供氫係統提供了安全保障,當氣罐中氫氣壓(yā)力超過設定值時,能(néng)通過氣罐安全閥自動泄壓,例如瓶體溫(wēn)度(dù)由於(yú)某種原因突然升高造成(chéng)氣罐內(nèi)氣體壓力上升,當壓力超過安全閥設定值時,安全(quán)閥自動泄壓,保證氣罐在安全的工作壓力範圍(wéi)之內。
氣罐電磁閥通常與手動截止閥聯合作(zuò)用,當電磁閥能正常工作時,手動截止閥處於常開狀態,這時電磁閥由(yóu)直流電(diàn)源驅(qū)動,無電源時處於常閉狀態,主要起開關氣瓶的作用(yòng),與氫氣泄(xiè)露報警係統(tǒng)聯動,當泄漏氫氣濃度達到保護值能自動關(guān)閉,從而達到切斷氫源的目的(de)。當(dāng)氣罐電磁閥失效時利用手動截止閥切斷氫源,有效避免氫(qīng)氣泄漏。
加氣口在加注(zhù)時與加氣(qì)機的加氣槍相連,以(yǐ)達到加注的目的,同(tóng)時加(jiā)氣口應具有單向(xiàng)閥以及(jí)顆粒過濾功能,應與未遮蔽的電氣接頭、電氣開關(guān)和其他點火源保持至少 200 mm 的(de)距離。
單向閥在加氣口或(huò)供氫管路出現損壞情況下防止氣體向外泄漏並提高加氣口的使用壽命。
管路電磁閥在給氣罐充氣時,可(kě)有效防止氣體進入電池。
減壓閥可以將氫氣的壓力(lì)調節到電池所需要的壓(yā)力。當出現危險時針閥可(kě)以將氫(qīng)氣瓶中的殘餘氫氣安全放(fàng)空。
由於(yú)供氫管路內氫氣高壓流動,因此管路的材質選(xuǎn)用不鏽鋼,耐壓要大於 35 MPa。
溢流閥在係統正常工作時,閥門關閉。隻有負載超過規定的極(jí)限(係統壓力超過調定壓力)時開啟溢流閥(fá),進行過載保護,使係統壓力不再(zài)增加(通常使溢流閥的調定壓力比(bǐ)係統最高(gāo)工作壓力高10% ~20%)過濾(lǜ)閥可防止管(guǎn)路中的雜質進入燃料電池,以免損壞電池。