【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆工程，特别涉及一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统及其控制方法。
技术介绍
1、在轨道交通领域中，一些新能源列车应用氢燃料电池主体作为动力设备。氢燃料电池主体采用箱体以容纳电堆等主要结构。但是，当箱体内聚集到一定浓度的泄露氢气后，极端情况易发生闪燃甚至爆炸，存在较大的安全隐患。
2、因此，如何提高氢燃料电池主体使用的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统及其控制方法，可以实现泄露氢气的应急排放，可提高氢燃料电池主体使用的安全性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，包括箱体；
4、所述箱体在车辆运行方向上的前后两个端板上分别设置换气装置，所述换气装置的换气通道可开闭，以连通或断开所述箱体的内部与外部，且所述换气通道可调节开度，所述换气装置中设置换气驱动机构，以驱动气流沿着车辆运行方向的反方向进入以及排出所述箱体；
5、所述箱体的顶板上设置排气装置，所述排气装置通过其排气通道的开闭，以连通或断开所述箱体的内部与外部。
6、优选地，所述换气驱动机构包括双向空气倍增器，所述双向空气倍增器包括驱动结构和通气结构，所述通气结构位于所述换气通道上；在所述车辆运行方向上，所述驱动结构的部分结构位于所述箱体内，剩余部分位于所述箱体外。
7、优选地，所述
8、优选地，所述换气装置还包括空气过滤器，所述空气过滤器设于所述双向导流板远离所述箱体的内部一侧。
9、优选地，所述换气装置还包括外网罩和导流网板；所述外网罩具有内腔，所述空气过滤器内置于所述外网罩中；所述外网罩连接于所述通气结构远离所述箱体的内部的一端，所述导流网板连接于所述通气结构靠近所述箱体的内部的一端。
10、一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统的控制方法，应用于权利要求至任一项所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，所述控制方法包括：
11、获取所述箱体内的氢气泄露浓度，并确定所述氢气泄露浓度所处的浓度等级，其中，所述浓度等级为多个，各所述浓度等级对应不同的氢气泄露浓度范围值，所述浓度等级越低，对应的所述氢气泄露浓度范围值越大；
12、根据所述浓度等级，控制所述换气装置以及所述排气装置的运行。
13、优选地，所述浓度等级包括一级浓度；
14、当氢气泄露浓度处于所述一级浓度时，控制氢燃料电池氢泄露处理系统的氢燃料电池主体关机并切换使用备用电源，以及控制所述换气装置和所述排气装置启动；
15、在氢气泄露浓度由所述一级浓度下降至不高于安全浓度值时，判断在连续预设时长内的所述氢燃料电池主体的重启次数是否大于预设次数;
16、若是，控制所述氢燃料电池主体保持关机状态，并控制所述换气装置的换气通道打开，以及控制所述排气装置的排气通道关闭；
17、否则，控制所述氢燃料电池主体重启；
18、其中，所述安全浓度值低于所述一级浓度对应的氢气泄露浓度范围值。
19、优选地，所述排气装置还包括外置于所述箱体的排气风机；
20、当氢气泄露浓度处于所述一级浓度时，所述控制所述换气装置和所述排气装置启动，包括:
21、控制所述排气装置的排气通道保持打开，且控制所述排气风机满功率运行；
22、控制所述换气装置的换气通道保持打开，且控制所述换气驱动机构启动。
23、优选地，所述浓度等级包括多个换气浓度等级，各所述换气浓度等级下，随着所述浓度等级的增加，对应的氢气泄露浓度范围值逐渐减小；
24、在各所述换气浓度等级下，控制所述氢燃料电池主体正常运行，控制所述换气装置启动，其中，随着所述浓度等级的降低，所述换气装置的开度增大，且所述换气驱动机构的驱动能力增加。
25、优选地，所述浓度等级包括多个换气浓度等级，各所述换气浓度等级下，随着所述浓度等级的增加，对应的氢气泄露浓度范围值逐渐减小；
26、在各所述换气浓度等级下，控制所述氢燃料电池主体正常运行，控制所述排气装置周期性启动，其中，随着所述浓度等级的降低，所述排气装置的排气通道在相同时长内打开的频率增加。
27、本专利技术提供的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，包括箱体；箱体在车辆运行方向上的前后两个端板上分别设置换气装置，换气装置的换气通道可开闭，以连通或断开箱体的内部与外部，且换气通道可调节开度，换气装置中设置换气驱动机构，以驱动气流沿着车辆运行方向的反方向进入以及排出箱体；箱体的顶板上设置排气装置，排气装置通过其排气通道的开闭，以连通或断开箱体的内部与外部。
28、本专利技术提供的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，在箱体的前后两侧分别设置换气装置，在换气装置的换气通道打开时，箱体内的泄露氢气可直接被进入箱体的走行风带走，在箱体的顶部设置排气装置，在排气装置的排气通道打开时，可借助走行风与箱体内部的压差，将箱体内的泄露氢气带到箱体顶部外侧并被走行风带走，能够充分利用走行风与自然力，可降低能源消耗，实现对泄露氢气多方向的全面排放，可用于在安全地带的应急排放（隧道通常是禁止排放的）以降低氢气聚集风险，提高氢燃料电池主体使用的安全性。
29、另外，由于走行风前后贯穿式引入箱体，还可以适当将氢燃料电池运行过程中产生的废热带出，降低原有散热系统的负担，有利于燃料电池系统的热管理。
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1.一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，包括箱体（1）；
2.根据权利要求1所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气驱动机构包括双向空气倍增器（21），所述双向空气倍增器（21）包括驱动结构（211）和通气结构（212），所述通气结构（212）位于所述换气通道上；在所述车辆运行方向（X）上，所述驱动结构（211）的部分结构位于所述箱体（1）内，剩余部分位于所述箱体（1）外。
3.根据权利要求2所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气装置（2）还包括双向导流板（22），所述双向导流板（22）设于所述通气结构（212）远离所述箱体（1）的内部的一侧；所述双向导流板（22）可开闭以及可调节开度，从而调节所述换气通道的开闭以及开度。
4.根据权利要求3所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气装置（2）还包括空气过滤器（23），所述空气过滤器（23）设于所述双向导流板（22）远离所述箱体（1）的内部一侧。
5.根据权利要求4所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述
6.一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，所述控制方法包括：
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述浓度等级包括一级浓度；
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述排气装置（3）还包括外置于所述箱体（1）的排气风机；
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述浓度等级包括多个换气浓度等级，各所述换气浓度等级下，随着所述浓度等级的增加，对应的氢气泄露浓度范围值逐渐减小；
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述浓度等级包括多个换气浓度等级，各所述换气浓度等级下，随着所述浓度等级的增加，对应的氢气泄露浓度范围值逐渐减小；
...【技术特征摘要】
1.一种车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，包括箱体（1）；
2.根据权利要求1所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气驱动机构包括双向空气倍增器（21），所述双向空气倍增器（21）包括驱动结构（211）和通气结构（212），所述通气结构（212）位于所述换气通道上；在所述车辆运行方向（x）上，所述驱动结构（211）的部分结构位于所述箱体（1）内，剩余部分位于所述箱体（1）外。
3.根据权利要求2所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气装置（2）还包括双向导流板（22），所述双向导流板（22）设于所述通气结构（212）远离所述箱体（1）的内部的一侧；所述双向导流板（22）可开闭以及可调节开度，从而调节所述换气通道的开闭以及开度。
4.根据权利要求3所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气装置（2）还包括空气过滤器（23），所述空气过滤器（23）设于所述双向导流板（22）远离所述箱体（1）的内部一侧。
5.根据权利要求4所述的车辆用氢燃料电池氢泄露处理系统，其特征在于，所述换气...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟锰，李纪辉，杨佳超，韩丰旭，刘展睿，
申请(专利权)人：中车工业研究院青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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