通常情況下,氫的密度只為空氣的7%(一個標準大氣壓下,0℃下,密度為0.0899g/L),與汽油、丙烷和天然氣相比,具有更大的浮力(快速上升)、擴散性(橫向移動)和快速揮發(fā)性??諝庵泻茈y聚集高濃度的氫,如果發(fā)生泄漏,氫氣會迅速擴散,特別是在開放環(huán)境中,很容易快速逃逸,而不像汽油揮發(fā)后滯留在空氣中不易疏散。美國的博士做過一個有名的試驗,如圖1-1所示。兩輛汽車分別用氫氣和汽油作燃料,然后進行泄漏點火試驗。點火3秒后,高壓氫氣產(chǎn)生的火焰直噴上方,汽油則從汽車的下部著火;到1分鐘時,用氫氣作燃料的汽車只有漏出的氫氣在燃燒,汽車沒有大問題,而汽油車則早已成為大火球,完全燒光。所以氫氣易揮發(fā)的性質(zhì),與普通汽油車相比,有利于汽車的安全。氫能實訓平臺可以提供專業(yè)的氫能實驗指導,讓學生能夠更好地理解和掌握氫能技術。蘇州燃料電池整車實訓平臺
氫系統(tǒng)控制器還需對計算后的參數(shù)進行判斷和故障處理。例如,在氫瓶的溫度超過報警溫度時,氫系統(tǒng)控制器會發(fā)出控制信號立即關閉電磁閥,并將報警信號發(fā)送給整車控制系統(tǒng)和燃料電池控制系統(tǒng),發(fā)送請求結(jié)束系統(tǒng)工作的請求,發(fā)送的信號中也包括故障氣瓶編號的信息,并在儀表上提示駕駛員,同時使用聲音提醒駕駛員采取緊急安全措施。由于氫氣的易燃易爆特性,對氫泄露和排氫濃度的監(jiān)控和處理顯得尤為重要。在燃料電池系統(tǒng)工作中,為排出氫氣路蓄積的水,需要按照一定的時間間隔進行排氣操作,不可避免會有少量氫氣排出系統(tǒng),而為了保證安全,必須確保排出其他的氫濃度低于可燃值。因此,常規(guī)方案是將排出的氫與空氣路排出的廢氣在混合腔內(nèi)充分混合,同時監(jiān)測排氫的濃度,當排氫濃度高于預設的限值時,需降低排氫時間,同時增加空氣的排氣量使排出的混合氣低于預設值。蘇州燃料電池整車實訓平臺實訓臺的前臺顯示界面利用HMI技術,可以方便地實現(xiàn)操作員與實訓臺的交互式控制。
實訓臺演示面板采用4mm厚耐腐蝕、耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級鋁塑板,表面經(jīng)特殊工藝噴涂底漆處理;面板打印有永遠不褪色的彩色電路圖與工作原理示意圖;學員可直觀對照電動汽車電池組管理控制原理圖和實物,認識和分析電動汽車電池組管理控制系統(tǒng)的工作原理與工作過程,實訓臺由測量面板、鋰電池管理系統(tǒng)控制模塊、鋰電池組、便捷充電器、主繼電器、高壓電源開關、點火開關、鋰電池性能狀態(tài)顯示屏、充放電模式開關、充放電模式指示燈、放電實驗負載驅(qū)動電機、電機控制器、整車控制器模塊、加速踏板、DC-DC模塊等組成。
氫氣管道應采用無縫金屬管道,禁止采用鑄鐵管道,管道的連接應采用焊接或其他有效防止 氫氣泄漏的連接方式。管道應采用密封性能好的閥門和附件,管道上的閥門宜采用球閥、截止閥。閥門材料的選擇應符合GB50177一2005中表12.0.3 的規(guī)定,管道上法蘭、墊片的選擇應符合 GB 50177一2005中表12.0.4的規(guī)定。管道之間不宜采用螺紋密封連接,氫氣管道與附件連接的密封墊,應采用不銹鋼、有色金屬、聚四氟乙烯或氟橡膠材料,禁止用生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手段。氫氣管道應設置分析取樣口、吹掃口,其位置應能滿足氫氣管道內(nèi)氣體取樣、吹掃、置換要求;較高點應設置排放管,并在管口處設阻火器;濕氫管道上較低點應設排水裝置。實訓臺由氫氣、管罐、氣瓶、球墊、管路、儀表壓力表和電氣構(gòu)成。
本實訓系統(tǒng)以原廠燃料電池電動汽車總成為基礎,燃料電池電動汽車各系統(tǒng)可運行,進行起動、加速、減速、故障檢測與診斷、故障模擬與排除等工況的實際操作,真實展示燃料電池電動汽車各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理及工作過程。設備能清晰展示燃料電池電動汽車的外形、各組成模塊的安裝位置及連接關系,使學生對電動汽車有更為直觀的認識,能提高學生在新能源汽車領域的技能。適用于各類型院校及培訓機構(gòu)對燃料電池電動汽車整車理論和維修實訓的實訓教學需要。該燃料電池電動汽車平臺采用燃料電池發(fā)動機和高功率鋰離子電池為動力源,裝備4個輪轂電機驅(qū)動;采用自主開發(fā)的控制系統(tǒng),集成了較新的線控轉(zhuǎn)向技術和制動能力回饋技術。整車具有結(jié)構(gòu)簡潔、有效空間大、傳動效率高、轉(zhuǎn)向靈活、零排放、無噪聲等突出特點。實訓臺采用多種可靠裝置實現(xiàn)檢修,以確保實訓臺的長期可靠運行。杭州氫氣管理實訓臺報價
實訓臺還設有安全校驗系統(tǒng),對氫氣管理操作步驟進行實時檢查,以防止嚴重安全問題的發(fā)生。蘇州燃料電池整車實訓平臺
車輛出現(xiàn)碰撞、燃料電池電堆故障或其他整車緊急狀態(tài)下,氫系統(tǒng)也將進行相應的措施來保證安全。在部分燃料電池系統(tǒng)中,除了通過CAN總線在各控制器之間傳輸報警信號之外,還設計了應急硬線連接裝置,能夠保證系統(tǒng)有效并可靠地快速響應。具體硬線應急安全原理如圖4所示。圖中的應急安全硬線裝置由碰撞開關、急停開關、氫系統(tǒng)控制器控制端和整車控制控制端等四個端口同時控制,實際應用中控制端口也可以按照相同的原理增加或減少。當急停開關或碰撞開關斷開時,之前保持高電平的安全線將變?yōu)榈碗娖?,氫系統(tǒng)控制器和整車控制器都將收到低電平應急信號,氫系統(tǒng)將進入安全應急狀態(tài),停止供氫并報警提示。蘇州燃料電池整車實訓平臺