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5立方室内氢气发生器

5立方室内氢气发生器
发布时间:2021-04-13 19:36:48

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氢系统安全控制策略

为了保证燃料电池汽车安全运行,以氢系统控制器为主,各传感器和执行部件为辅的氢管理系统发挥着重要的作用。

在正常工作时,氢管理系统与燃料电池控制系统通信,在不同的网络架构中氢管理系统也与整车控制系统通讯。

按照氢管理系统的工作场景,氢系统的安全控制策略分为以下四个方面:加氢安全策略、储氢安全策略、氢泄露及排氢安全策略和碰撞及整车紧急安全策略。

加氢安全策略

在国内外,燃料电池汽车的储氢形式以高压气态储氢为主,目前储氢压力分为两个等级,即35MPa和70MPa。在高压氢气加注过程中,车载氢瓶内氢气容易快速升温,存在安全隐患。

为了实现氢气的安全快速加注,常采用氢气预冷、温升控制和分级优化加注策略相结合的方法,同时车载氢管理系统与加氢站通过红外信号实时通讯,时刻检测加注过程中的各项参数。

氢气预冷:如果气源为常温,则在氢气加注过程中,气瓶温度会快速增加,并很容易达到氢瓶的安全温度限制,如果此过程靠自然冷却,则加注时间会很长,也就无法达到快速加注的目标,所以在氢气加注之前,通过对氢气进行制冷,使气源温度达到-40 ℃,然后再用低温氢气进行加注。

温升控制加注:在氢加注过程中,即使进行氢气预冷,也不能保证加注流量很大时气瓶温度始终在安全限值以下,因此为了平衡氢气加注速度和氢瓶温升,需要通过控制气瓶内的压力上升速度和氢气加注流量的方式控制气瓶温度。

分级加注:通常加氢站的储氢罐按照压力级别分成三组,压力从高到低分别是高级瓶组、中级瓶组和低级瓶组。在加注过程中,加氢机将按照控制程序,按照从低压到高压的顺序依次供应氢气。

其中,气源阶梯切换的判断常以气瓶内平均压力变化速率为依据,进而可按照低级瓶组到中级瓶组再到高级瓶组的顺序从各级储氢罐中取气,按照此方式也提高了各级储氢罐中的氢利用率。氢气的分级加注流程如图2所示。

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