阅读说明：本技术 一种氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车 (Hydrogen leakage safety protection system and hydrogen energy emergency power generation vehicle ) 是由 付颖涛 杨志东 宋玉晨 王鑫 李闫 常磊 丁建武 姜秀丽 李彬 李森 于 2020-06-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车,涉及应急发电车设备技术领域,氢气泄漏安全防护系统包括主动防护壳体,所述主动防护壳体内部具有独立的氢气泄露积聚空间及独立的氢气泄露排放空间,所述氢气泄露排放空间位于氢气泄露积聚空间上方,所述氢气泄露积聚空间顶部与氢气泄露排放空间之间设置有通气区,使氢气泄露积聚空间与氢气泄露排放空间相通,所述主动防护壳体上设置有使氢气泄露排放空间与外界相通的通风结构。本发明的氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车,在氢气的运输、储存、使用过程中,能够有效减少因氢气的泄漏造成起火或者爆炸的问题。(The invention discloses a hydrogen leakage safety protection system and a hydrogen energy emergency power generation vehicle, and relates to the technical field of emergency power generation vehicle equipment. The hydrogen leakage safety protection system and the hydrogen energy emergency power generation vehicle can effectively reduce the problem of fire or explosion caused by hydrogen leakage in the processes of transportation, storage and use of hydrogen.)

一种氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车

技术领域

本发明涉及应急发电车设备技术领域，特别涉及一种氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车。

背景技术

在电力中断，突发事故或临时用特定供电场所等领域，移动应急发电车是一种有效的供电方式。目前基于移动应急发电车的电源供应方式主要为柴油发电机组供电方式，噪音大、易造成环境污染。为了解决上述缺陷，近几年来各类新能源移动应急发电车应运而生。

基于氢能源的燃料电池发电技术作为新一代清洁能源，在全球范围得到了广泛的认可，目前该系统的应急发电车已经在通信用备用电源等领域有了成熟的案例。

一种新的能源系统的推广和应用，其安全性能是需要首先被考虑的，而氢气易燃易爆易挥发等特性，使得氢气在运输、储存、使用过程中，氢气的泄漏难以避免，因此泄漏后的主动防护就显得极为重要。

发明内容

本发明的目的是针对在氢气的运输、储存、使用过程中，氢气的泄漏容易造成起火或者***的问题，提供一种氢气泄漏安全防护系统及氢能源应急发电车。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种氢气泄漏安全防护系统，包括主动防护壳体，所述主动防护壳体内部具有独立的氢气泄露积聚空间及独立的氢气泄露排放空间，所述氢气泄露排放空间位于氢气泄露积聚空间上方，所述氢气泄露积聚空间顶部与氢气泄露排放空间之间设置有通气区，使氢气泄露积聚空间与氢气泄露排放空间相通，所述主动防护壳体上设置有使氢气泄露排放空间与外界相通的通风结构。

通过采用上述技术方案，车载氢系统的氢燃料电池发电系统安装在氢气泄露积聚空间内，储氢系统安装在氢气泄露排放空间内；若氢燃料电池发电系统有氢气泄露，氢气在氢气泄露积聚空间内上浮，经由通气孔向上进入到氢气泄露排放空间内，最后从百叶窗排出车厢外，不会滞留在独立的氢气泄露积聚空间内；若储氢系统发生泄漏，氢气经百叶窗排放到大气中去，不会聚集在储氢空间内；氢气泄漏安全防护系统可以将车载氢系统泄露的氢气快速排出系统外，从而减少了氢气泄漏带来的安全隐患。

本发明进一步设置为：所述氢气泄露积聚空间顶部朝向通气区倾斜设置。

通过采用上述技术方案，氢气在氢气泄露积聚空间内上浮时，会沿独立壳体顶部倾斜面汇聚至通气孔处，加快氢气积聚速度，缩短氢气排出时间。

本发明进一步设置为：所述氢气泄露排放空间内顶面设置有将氢气引导至通风结构处的导向结构。

通过采用上述技术方案，氢气可沿导向结构表面面向车厢通风结构处聚集，经通风结构迅速排放到大气中去，避免氢气积留。

本发明进一步设置为：所述通气区位置靠近通风结构设置。

通过采用上述技术方案，从氢气泄露积聚空间中排出的氢气可直接经通风结构排放的车厢外，加速氢气泄露积聚空间泄露氢气的排放。

本发明的上述目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种氢能源应急发电车，包括车厢、储氢系统和氢燃料电池发电系统，所述车厢为主动防护壳体；所述车厢内设置有氢气泄露积聚空间和氢气泄露排放空间，所述储氢系统安装在氢气泄露排放空间中；所述氢燃料电池发电系统安装在氢气泄露积聚空间。

通过采用上述技术方案，从车厢结构上针对储氢系统、氢燃料电池发电系统泄露的氢气引导主动排出，以起到防护作用，使车厢有效提供安全保电服务，保障车载氢系统的安全。

本发明进一步设置为：所述氢气泄露排放空间距离地面高度不小于3m。

通过采用上述技术方案，氢气泄露排放空间距地面高度大于3米，储氢系统安装在氢气泄露排放空间中，可有效避免因交通出行车辆碰撞产生的危险。

本发明进一步设置为：所述车厢顶部设置有泄压口，所述泄压口上装嵌有密封盖；所述储氢系统上连通有泄压管道，所述泄压管道上安装有安全阀，所述泄压管道的输出端位于泄压口中。

通过采用上述技术方案，密封盖装嵌在泄压口上能日常防雨；泄压时直接经泄压管道释放多余的压力，密封盖同步被压力冲开，而向上排出车外的泄压设计，对人员和其他设施没有安全隐患，同时确保了氢气瓶安全。

本发明进一步设置为：所述氢能源应急发电车车尾底部安装有防静电拖地带。

通过采用上述技术方案，防静电拖地带使车厢与大地相连，避免静电对存储或使用中泄露的氢气造成安全隐患。

本发明进一步设置为：所述车厢厢体板材内设有夹层，夹层中填充有保温阻燃材料。

通过采用上述技术方案，保温阻燃材料一方面提高了车厢整体的保温性能，降低外部环境为车厢内部温度的影响；另一方面提高了车厢的阻燃性能，以防止意外发生时造成更大的安全隐患。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置独立的氢气泄露积聚空间和氢气泄露排放空间，从结构上对泄露氢气进行引导，使泄露氢气在氢气泄露积聚空间、氢气泄露排放空间内快速流转排出，以起到防护作用，保障车载氢系统的安全；

2、通过在车厢上设置泄压口，在储氢系统中设置泄压管道，直接经泄压管道释放多余的压力，从泄压角度确保了储氢系统安全，从而保障车载氢系统的安全；

3、通过对氢能源应急发电车进行防爆防静电阻燃方面的改进，使得氢能源应急发电车安全系数全方面，有效降低发生氢气***的可能，保障了应急发电车的安全，有利于加速氢能源应用的积极发展。

附图说明

图1是实施例中车厢的正视图；

图2是沿图1中A－A线的剖视图；

图3是沿图1中B－B线的剖视图；

图4是实施例中车厢的俯视图；

图5是实施例中泄压口的结构示意图。

图中，1、车厢；11、独立壳体；12、隔板；13、通气孔；14、泄压口；15、车厢门；2、氢气瓶；3、泄压管道；4、氢气泄露积聚空间；5、氢气泄露排放空间；51、导向结构；6、通风结构；7、密封盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

氢能源应急发电车的安全性，主要是指车载氢系统的安全，车载氢系统包括储氢系统、氢燃料电池发电系统等。为了能够提供安全保电服务，本发明从氢能源应急发电车的车厢结构、使用材料等方面进行防爆防静电设计。具体实施方式如下：

一种氢能源应急发电车，参照图1至图3所示，包括车厢1，车厢1内部划分有氢燃料电池发电系统安装区域、其他设备安装区域、操作通道以及储氢系统安装区域，其中氢燃料电池发电系统安装区域通过独立壳体11分隔形成独立的氢气泄露积聚空间4，与其他设备安装区域、操作通道完全隔离；储氢系统安装区域通过一水平布置的隔板12将车厢1内部分隔出独立的氢气泄露排放空间5，氢气泄露排放空间5位于氢气泄露积聚空间4、其他设备安装区域、操作通道上方。

车载氢系统的氢燃料电池发电系统安装在氢气泄露积聚空间4内，储氢系统安装在氢气泄露排放空间5内。

独立壳体11顶端与隔板12相抵触，两者贯穿开设有若干通气孔13，通气孔13组成通气区，使氢气泄露积聚空间4与氢气泄露排放空间5相连通；车厢1上还安装有使氢气泄露排放空间5与外界环境相通的通风结构6，本实施例中通风结构6选为百叶窗。

如此，若氢燃料电池发电系统有氢气泄露，氢气在氢气泄露积聚空间4内上浮，经由通气孔13向上进入到氢气泄露排放空间5内，最后从百叶窗排出车厢1外，不会滞留在独立的氢气泄露积聚空间4内；若储氢系统发生泄漏，氢气经百叶窗排放到大气中去，不会聚集在储氢空间内，从而降低了产生危险的可能性。

进一步的，将独立壳体11顶部朝向通气孔13倾斜设置，氢气在氢气泄露积聚空间4内上浮时，会沿独立壳体11顶部倾斜面汇聚至通气孔13处，加快氢气积聚速度，缩短氢气排出时间；相应的，氢气泄露排放空间5内顶面设置有将氢气引导至通风结构6处的导向结构51；本实施例中，通风结构6布置在车厢1两侧，导向结构51则采用中间低两边高的圆弧形结构，氢气可沿弧形曲面向车厢1两侧聚集，经车厢1两侧的通风结构6迅速排放到大气中去，避免氢气积留。

进一步的，将通气孔13位置靠近通风结构6设置，如此，从氢气泄露积聚空间4中排出的氢气可直接经通风结构6排放的车厢1外，加速氢气泄露积聚空间4泄露氢气的排放。

车厢1与氢气泄露积聚空间4、氢气泄露排放空间5组成氢气泄漏安全防护系统，从车厢1结构上针对储氢系统、氢燃料电池发电系统泄露的氢气引导主动排出，以起到防护作用，使车厢1有效提供安全保电服务，保障车载氢系统的安全。

本实施例中，车厢1作为氢气泄漏安全防护系统的主动防护壳体，但氢气泄漏安全防护系统的主动防护壳体不局限于车厢1，例如集装箱等类似箱体均可。

氢气泄露排放空间5距地面高度大于3米，储氢系统安装在氢气泄露排放空间5中，即安装在车厢1顶部位置处，可有效避免因交通出行车辆碰撞产生的危险。

储氢系统主要由氢气瓶2和氢气管道组成，而应急发电车一般在室外工作，当在温度较高的夏季使用时，车厢1内、尤其是车厢1顶部的温度会随着室外环境温度升高而升高，致使氢气瓶2温度也升高，氢气瓶2内部压力增大，存在一定的安全隐患。

参照图4、图5，在氢气管道上连通有泄压管道3，泄压管道3上安装安全阀；在车厢1顶部加装有泄压口14，泄压口14上装嵌有塑料密封盖7，泄压管道3的输出端伸入泄压口14中，与密封盖7相对应。

如果由于高温使氢气瓶2压力高于压力阀规定值时，压力阀开启，可以直接经泄压管道3释放多余的压力，泄压时密封盖7会被压力冲开，由于是向上排出车外的泄压设计，所以对人员和其他设施没有安全隐患，同时确保了氢气瓶2安全。此处是从储氢系统泄压方面保障自身安全性。

氢能源应急发电车的防爆设计，主要从防爆配件选择中体现，如应急发电车照明系统选择防爆灯，车厢门15的行程开关使用防爆器件。

氢能源应急发电车的防静电设计，包括在应急发电车车尾底部安装防静电拖地带，使车厢1与大地相连；车厢门15与设备门均与壳体采用地线连接；车厢1内部通道地垫使用防静电硅胶材料；车厢1尾部布置防静电金属球，可以在上车前去除人身所带的静电。

氢能源应急发电车的阻燃设计，主要是在车厢1中填充阻燃保温材料，例如岩棉；具体为，在车厢1厢体板材内设有夹层，阻燃保温材料填充在夹层中，以提高车厢1整体的阻燃性。

综上，本发明有效地解决了氢气泄漏问题，并降低发生氢气***的可能，使得安全系数全方面提高，保障应急发电车的安全，以加速氢能源应用的积极发展。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。