
為了(le)保證燃料電(diàn)池汽車的安全穩定運行,需要設計一套安全有效的供氫係統。在燃料電池汽車上,供氫係(xì)統一般包括電磁閥、安全閥、溢流(liú)閥、熱熔栓(shuān)、手(shǒu)動截止閥、溫度傳感器和壓(yā)力傳感器等在內的輔助安(ān)全裝(zhuāng)置。車載供氫係統安全措施(shī)應從預防與監控兩方麵著手(shǒu)。從預防的角度來說(shuō),小(xiǎo)艾以(yǐ)國內研(yán)發的燃料電池中巴車為例,給出了車(chē)載供氫安全實例。

燃料電池中巴車(chē)隨車攜(xié)帶6個(gè)高壓氫氣罐,在這(zhè)些氫(qīng)氣罐上安裝溫度傳感器用來檢測氣罐內氣體(tǐ)溫度,由這些傳感器將氣罐內氣體的溫度信(xìn)號發送到駕駛室(shì)儀表盤上,通過氣體溫度的變化來判斷外界是(shì)否有異常情況(kuàng)發生。例如氣體溫度突然急劇(jù)上升,如(rú)排除溫度傳感器故障(zhàng)之外,則在氫氣罐周圍(wéi)可能有火警發生。壓力傳感器主要用於判斷(duàn)氣罐中剩(shèng)餘氫氣量,以保證車輛的正常行駛,當壓力低於(yú)某值時可以提示(shì)駕駛員加(jiā)注氫氣。其次,駕駛員可根據儀表盤上的壓力讀數判斷(duàn)氫氣罐是否有泄(xiè)漏(lòu)發生(shēng)。
氣罐安全閥(fá)也對供氫係統提供(gòng)了安全保障,當氣罐中氫氣壓力超過設定值時,能通過(guò)氣罐安(ān)全閥自動泄壓,例如瓶體溫度由於某種原因突(tū)然(rán)升高造成氣罐(guàn)內(nèi)氣體壓力上升(shēng),當壓力超過(guò)安全閥設定值時,安全閥自動泄壓,保證氣罐在安全的工(gōng)作壓力範圍之內(nèi)。
氣罐電磁閥通常與(yǔ)手動截止閥聯合作用,當電磁閥能正常工作時,手動截止閥處(chù)於常開狀態,這時電磁閥由直流電源驅動,無電源(yuán)時處於常閉狀態(tài),主要起開關氣瓶的作用,與氫氣泄露報警係統聯動(dòng),當泄漏氫氣濃度達到保護值能(néng)自動關閉,從而達到切斷氫源的(de)目的(de)。當氣罐電磁閥失效時(shí)利用(yòng)手動截止閥(fá)切斷氫源,有效避免氫氣泄漏。
加氣口在加注時與加(jiā)氣機的加氣槍相連,以達到加(jiā)注的目的,同時加氣口應具有單向閥(fá)以及顆(kē)粒過濾功能,應與未遮蔽的(de)電氣接頭、電氣開關和其他點火(huǒ)源(yuán)保持至少 200 mm 的距離。
單(dān)向閥在加氣口(kǒu)或供氫管路出現損壞(huài)情況下防止氣體向(xiàng)外泄漏(lòu)並提高加氣口的使用壽命。
管(guǎn)路電磁閥在給氣罐充氣時,可有效防止氣(qì)體進入電池。
減壓閥(fá)可以將氫氣的壓力調(diào)節到電池所需要的壓(yā)力。當出(chū)現危險時針閥可以將氫氣瓶(píng)中的(de)殘餘氫氣安全放空。
由於供(gòng)氫管路內氫氣高壓流動,因此(cǐ)管(guǎn)路的(de)材質選(xuǎn)用不鏽鋼,耐壓要(yào)大於 35 MPa。
溢流閥在係統(tǒng)正常工作時,閥門(mén)關閉。隻有負載超過規定的極限(係統(tǒng)壓力超過調定壓力)時開啟溢(yì)流閥,進行過載保護,使係統壓力不再增加(通常使溢流閥的調定壓力比係統最(zuì)高工作壓力高10% ~20%)過濾閥可(kě)防(fáng)止管路中的雜質進入燃料電(diàn)池,以免損壞電池。