[发明专利]一种氢气置换装置及轨道车辆

说明书

本发明公开了一种氢气置换装置，该方案中，电控装置根据瓶口阀控制开关接收的指令控制氢瓶的瓶口阀打开或关闭，不需通过车载能量管理控制器就能够控制氢瓶的瓶口阀打开或关闭，并且氢气置换装置带有独立的电源模块，电源模块向瓶口阀控制开关、瓶口阀以及电控装置供电，能够在轨道车辆断电的状态下也能够进行氢气置换，同时，在轨道车辆断电的状态下进行氢气置换提高了氢气置换过程的安全性。本发明还公开了一种轨道车辆，具有与上述氢气置换装置相同的有益效果。

技术领域

本发明涉及氢气置换及轨道交通领域，特别是涉及一种氢气置换装置及轨道车辆。

背景技术

由于燃料电池具有无污染、能量密度高等优点，燃料电池在轨道交通领域的应用越来越宽广。燃料电池在使用时，需要氢瓶为其提供氢气供应，但氢瓶面临氢气置换过程。例如，在运输氢瓶时，需用氮气将氢瓶中的氢气置换出来，利用氮气的稳定性高，将氮气作为氢瓶中的保护气；在燃料电池使用时，需用氢气将氢瓶中的氮气置换出来，以便氢瓶为燃料电池供氢。

现有技术中，人工将上位机与轨道车辆的车载能量管理控制器连接，车载能量管理控制器基于上位机发出的控制命令控制氢瓶的瓶口阀打开或关闭，以便氢气/氮气能够充入氢瓶，进而实现氢气置换，但车载能量管理控制器不仅限控制氢瓶的瓶口阀，还用于控制轨道车辆上的其它装置，因此，车载能量管理控制器运行时轨道车辆不能断电，若轨道车辆处于断电的情况下就不能进行氢气置换；并且氢瓶通常安装在轨道车辆上，氢气具有易燃易爆的特性，在轨道车辆不断电的状态下进行氢气置换，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢气置换装置及轨道车辆，能够在轨道车辆断电的状态下也能够进行氢气置换，同时，在轨道车辆断电的状态下进行氢气置换提高了氢气置换过程的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种氢气置换装置，包括：

瓶口阀控制开关，用于在接收到瓶口阀开启指令时闭合，在接收到瓶口阀关闭指令时断开；

与所述瓶口阀控制开关连接的电控装置，用于在检测到所述瓶口阀控制开关为闭合状态时，控制所述瓶口阀开启，以便置换气体充入所述氢瓶，在检测到所述瓶口阀控制开关为断开状态时，控制所述瓶口阀关闭；

与所述瓶口阀控制开关、所述瓶口阀以及所述电控装置连接的电源模块，用于向所述瓶口阀控制开关、所述瓶口阀以及所述电控装置供电。

优选地，还包括：

设置在所述电源模块与所述电控装置之间的开关，用于在接收到所述用户的上电指令时闭合，在接收到所述用户的断电指令时断开；

设置在所述开关与所述电控装置之间的供电状态指示模块，用于基于所述开关的状态发出相应地指示。

优选地，所述开关为断路器，所述供电状态指示模块为指示灯。

优选地，还包括：

设置在所述电源模块与所述瓶口阀之间的调压模块，用于将所述电源模块输出的电压进行调压后向所述瓶口阀供电。

优选地，还包括：

与所述电控装置连接的控制状态指示模块，用于基于所述瓶口阀控制开关的状态发出相应地指示。

优选地，所述电源模块为不间断电源UPS。

优选地，所述置换气体为氢气或氮气。

优选地，还包括：

与所述氢瓶连接的压力表，用于检测所述氢瓶内部的压力并显示压力值。

优选地，所述氢瓶还包括放空阀；