[发明专利]一种燃料电池汽车及其燃料气体保压和置换控制系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池汽车及其燃料气体保压和置换控制系统，控制系统包括控制信号输出模块，控制模块以及第一驱动模块和第二驱动模块，当需要保压实验时，通过控制信号输出模块输出保压控制信号，那么，控制模块就控制第一驱动模块和第二驱动模块进行相应动作，实现系统的保压控制；当需要将系统中的其他气体置换为燃料气体时，通过控制信号输出模块输出置换控制信号，那么，控制模块就控制第一驱动模块和第二驱动模块进行相应动作，实现系统的置换控制。因此，通过该控制系统能够方便快捷地进行燃料气体的保压和置换控制，保障供气系统的安全可靠运行，进行保证燃料电池汽车的正常运行。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池汽车及其燃料气体保压和置换控制系统，属于燃料电池汽车中燃料气体保压和置换控制技术领域。

背景技术

随着化石能源的存储量越来越少，对于汽车行业来说，其他类型的动力越来越受到重视，其中就有燃料电池。目前，燃料电池汽车的应用越来越广泛，尤其是氢燃料电池汽车。如图1所示，为我公司设计的氢燃料电池汽车的供氢系统的管路连接图，包括至少一个储气瓶管路，所有的储气瓶管路连接一个供气主管路，各储气瓶管路上，且储气瓶的输出端均设置有瓶口组合阀3，包含瓶口电磁阀3(1)，供气主管路上设置有一个电磁阀，称为主电磁阀6。该供氢系统中的其他组成部分为：瓶尾PRD1、气瓶2、溢流阀4、过滤器5、减压阀7、球阀8、单向阀9、高压表10和加氢口11，球阀8输出连接燃料电池12。

不管是什么燃料气体的燃料电池汽车，必须确保燃料气体在整个系统运行中不泄漏。就拿氢燃料电池客车来说，必须确保氢气在整个系统运行中不泄漏，因此在新车系统测试前、车辆年检过程或者需要检测的时候均要进行“保压测漏”实验，将不可燃也不助燃的氮气氦气混合气注入进氢系统中进行保压；确定系统不会发生泄漏后，再用氢气把系统中的氮气氦气混合气体予以“置换”，从而才能正式开始整个系统的运行测试或车辆运营。而对整车而言，在未启动燃料电池、车辆发生严重故障或事故时，要求整车切断氢气燃料供应；仅在燃料电池运行过程中或关机吹扫过程中才正常供应氢气。上述氢系统保压、置换与氢气燃料的供应、切断功能，均涉及到瓶口电磁阀和主电磁阀的供电控制问题。由于电磁阀的工作原理是：电磁阀得电，对应电磁阀导通；电磁阀失电，对应电磁阀关断。那么，瓶口电磁阀和主电磁阀的供电情况如表1所示，其中，“√”代表供电，表示电磁阀导通，“×”代表不供电，表示电磁阀关断。

表1

但是，目前并没有针对供氢系统保压和置换方面的控制设备，目前国内氢燃料电池客车尚处于研究、示范运营阶段，如何便捷地解决燃料气体，尤其是氢气的保压、置换过程的电磁阀控制问题迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池汽车及其燃料气体保压和置换控制系统。

本发明的方案包括一种燃料电池汽车燃料气体保压和置换控制系统，包括用于输出保压控制信号或置换控制信号的控制信号输出模块，控制模块以及用于驱动设置在储气瓶口的瓶口电磁阀的第一驱动模块和用于驱动设置在供气主管路上的主电磁阀的第二驱动模块，所述控制模块采样连接所述控制信号输出模块，控制连接所述第一驱动模块和第二驱动模块，用于根据保压控制信号或置换控制信号控制所述第一驱动模块和第二驱动模块进行相应动作，实现燃料气体保压或置换。

所述控制信号输出模块为一个翘板开关，所述翘板开关上布置有保压档位、置换档位以及空档位。

所述控制系统还包括用于检测车辆是否处于高压上电状态的状态检测模块，所述控制模块采样连接所述状态检测模块。

所述第一驱动模块包括第一继电器，所述控制模块控制连接所述第一继电器的控制线圈，所述第一继电器的触点串设在所述瓶口电磁阀的供电回路上；所述第二驱动模块包括第二继电器，所述控制模块控制连接所述第二继电器的控制线圈，所述第二继电器的触点串设在所述主电磁阀的供电回路上。