一种氢发电车消防系统

技术领域

本申请涉及氢能源发电技术领域，尤其是涉及一种氢发电车消防系统。

背景技术

氢能发电，指利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组，氢气发电机特指以氢气为原料的发电机，利用内燃机原理，经过吸气、压缩、爆炸、排气等过程，带动电机产生电流输出。

相关技术中氢发电车是一种通过氢气作为燃料的新能源发电设施，氢发电车的车厢内部需要安装控制系统、高压储氢罐、氢燃料电池发电系统等一系列的配套装置。

针对上述相关技术方案，发明人发现：当氢能发电机在运行时，有可能会残留一些氢气被排出氢能发电机进入到氢发电车的车厢内部，当氢气达到一定浓度会遇到明火会产生爆炸，存在安全隐患。

发明内容

为了降低工作环境中的氢气浓度，减少安全隐患，本申请提供一种氢发电车消防系统。

本申请提供的一种氢发电车消防系统采用如下的技术方案：

一种氢发电车消防系统，设置在氢发电车的车厢内部，包括设置在车厢顶部的联动百叶窗和设置在靠近车厢顶壁位置的第一氢气浓度传感器，第一氢气浓度传感器上耦接有信号处理器，在信号处理器内部对第一氢气浓度传感器预设有设定值，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度大于设定值时，联动百叶窗打开，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，联动百叶窗关闭。

通过采用上述技术方案，氢气发电车的车厢顶部设置有联动百叶窗，当车厢内部的氢气浓度低于第一氢气浓度测量器的设定值时，车顶的联动百叶窗将会保持关闭状态，由于车厢内部的氢气浓度达到一定浓度，遇到明火会发生爆炸，因此当第一氢气浓度传感器测量的氢气浓度大于信号处理器的设定值时，车顶的联动百叶窗将会打开，使车厢内部与外界空气相连通，并且氢气的密度小于空气的密度，因此氢气将会从联动百叶窗的位置排出车厢，进而降低氢气在车厢中的浓度，以减少安全隐患。

优选的，在车厢内部设置有能够开启或封闭的填充气体压力罐，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度大于设定值时，填充气体压力罐开启，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，填充气体压力罐关闭。

通过采用上述技术方案，当车厢内部的氢气浓度达到一定浓度之后，填充气体压力罐将会开启，将压力罐中的气体进行释放，而后释放的气体将会充满车厢，将车厢内部的氢气排挤出车厢，降低车厢内部的氢气浓度，当车厢内部氢气浓度处于安全范围之内时，填充气体压力罐将会处于封闭状态。

优选的，在填充气体压力罐上连通有用于排气的通气管道，通气管道远离填充气体压力罐的一端设置有第一进气控制阀，第一进气控制阀设置在车厢的底部位置，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度大于设定值时，第一进气控制阀开启，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，第一进气控制阀关闭。

通过采用上述技术方案，在填充气体压力罐的出气口处设置有通气管道，通气管道远离填充气体压力罐的一端设置有第一进气控制阀，第一进气控制阀设置在车厢底部，由于氢气的密度比空气小，因此当第一氢气浓度传感器测量到的氢气浓度大于设定值时，第一进气控制阀打开，将填充气体从车厢底部输入到车厢内部，从底部对车厢内部进行填充，进而将氢气从车厢顶部的联动百叶窗处排出车厢，减少氢气在车厢内部的残留，降低安全隐患，当车厢内部的氢气浓度低于第一氢气浓度传感器的设定值时，第一进气控制阀关闭。

优选的，在车厢底部的位置设置有第二氢气浓度传感器，第二氢气浓度传感器与信号处理器相耦接，在通气管道远离填充气体压力罐的一端连通有第二进气控制阀，第二进气控制阀避开第一进气控制阀设置，第二进气控制阀与信号处理器相耦接，并且在信号处理器内部对第二进气控制阀预设有设定值，当第二氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度大于设定值时，第二进气控制阀开启，当第二氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，第二进气控制阀关闭。

通过采用上述技术方案，第二氢气浓度传感器设置在车厢底部，第二氢气浓度传感器能够对车厢底部的氢气浓度进行监测，当第二氢气浓度传感器处的氢气浓度高于信号处理器内部预定的设定值时，信号处理器将控制第二进气阀门开启，使填充气体进入到车厢内部并且与氢气进行混合，将氢气进行稀释后再从车厢顶部排出，当车厢内部氢气浓度低于设定值时，信号处理器将控制第二进气控制阀关闭。

优选的，填充气体压力罐在第二进气控制阀处的填充气体通量大于在第一进气控制阀处的通量。

通过采用上述技术方案，第二氢气浓度传感器设置在车厢底部，并且氢气的密度小于空气的密度，因此当信号处理器接收到第二氢气浓度传感器的信号时，说明车厢内部已经存有大量的氢气，因此第二进气控制阀处的填充气体通量大于第一进气控制阀，第二进气控制阀打开之后能够快速将车厢内部进行填充，以降低氢气在车厢内部发生爆炸的可能性。

优选的，第二进气控制阀出气口的水平位置低于第一进气控制阀出气口的水平位置。

通过采用上述技术方案，由于氢气密度小于空气的密度，因此当第一进气阀打开时，大部分氢气位于车厢的顶部位置，而当第二进气控制阀打开时，车厢的底部也存有氢气，为加强对车厢内部氢气的稀释效果，第二进气控制阀出气口的水平位置将会处于低于第一进气阀出气口的水平位置，进而使得第二进气阀能够对更多的氢气进行稀释。

优选的，联动百叶窗包括多个百叶窗叶片，百叶窗叶片与车厢转动连接，相邻两个百叶窗叶片之间相互抵接，并且在相邻两个百叶窗叶片之间的抵接面为平行于百叶窗叶片旋转中心的倾斜面，在车厢上设置有能够带动百叶窗叶片对车厢进行密封或敞开的联动装置。

通过采用上述技术方案，联动百叶窗包括多个百叶窗叶片，百叶窗叶片与车厢转动连接，相邻两个百叶窗叶片之间相互抵接，使多个多个百叶窗叶片能够对车厢进行密封，相邻两个百叶窗叶片之间的抵接面为平行于百叶窗叶片旋转中心的倾斜面，当百叶窗叶片进行旋转时，减少相邻两个百叶窗叶片之间的干涉，多个百叶窗叶片进行旋转时，能够控制车厢内部空间的密封与敞开，在车厢上设置有能够控制百叶窗叶片进行旋转的联动装置，通过联动装置控制百叶窗叶片的转动与归位。

优选的，联动装置包括多个蜗轮和一个蜗杆，蜗轮与百叶窗叶片一一对应并且固定连接，多个蜗轮均与蜗杆相啮合。

通过采用上述技术方案，联动装置包括多个蜗轮与一个蜗杆，蜗杆与百叶窗叶片一一对应，蜗杆与蜗轮相啮合，通过旋转蜗杆将会带动蜗轮旋转，进而带动百叶窗叶片旋转。

优选的，在车厢上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴与蜗杆之间通过皮带连接，驱动电机与信号处理器相耦接，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度大于设定值时，驱动电机带动百叶窗叶片旋转至敞开位置，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，驱动电机带动百叶窗叶片反向旋转至密封位置。

通过采用上述技术方案，在车厢上设置有驱动电机，驱动电机的输出轴与蜗杆皮带连接，驱动电机与信号处理器相耦接，信号处理器能够控制驱动电机的转动与停止，第一氢气浓度传感器的测量值大于信号处理器内部的设定值时，信号处理器将会控制驱动电机转动，使百叶窗叶片处于敞开状态，当第一氢气浓度传感器检测到车厢内氢气浓度小于设定值时，驱动电机将会带动百叶窗叶片归位，使车厢内部保持密封。

综上所述，本申请具有以下技术效果：

1.通过设置了填充气体压力罐，当车厢内部的氢气浓度达到一定浓度之后，填充气体压力罐将会开启，将压力罐中的气体进行释放，而后释放的气体将会充满车厢，与此同时车顶的联动百叶窗将会打开，将氢气排放到空气中，降低氢气在车厢中的浓度；

2.通过设置了联动百叶窗，联动百叶窗能够控制车厢内部空间的密封与敞开，使氢气能够从联动百叶窗处排放到外界空气中，降低车厢内部的氢气浓度。

附图说明

图1是本申请实施例中氢气发电车的整体结构图；

图2是本申请实施例中消防装置的整体结构图；

图3是本申请实施例中联动装置的结构图。

图中，1、车厢；11、氢气发电装置；12、填充气体压力罐；2、通气管道；3、控制装置；31、第一氢气浓度传感器；32、第二氢气浓度传感器；33、第一进气控制阀；34、第二进气控制阀；35、信号处理器；4、联动百叶窗；41、百叶窗叶片；42、联动装置；421、蜗轮；422、蜗杆；423、驱动电机；424、支撑壳。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请提供了一种氢发电车消防系统，其发电车包括车厢1，消防系统设置在车厢1内部，包括氢气发电装置11以及填充气体压力罐12，在填充气体压力罐12内部填充有密度大于氢气的无害气体，例如氮气以及惰性气体等，氢气发电装置11与填充气体压力罐12均设置在车厢1内部，在填充气体压力罐12的出气口处设置有通气管道2，通气管道2远离填充气体压力罐12的一端设置在车厢1的底部，在车厢1顶部设置有能够控制车厢1密封和敞开的联动百叶窗4。

参照图2和图3，当氢气发电装置11在车厢1内部运行时，尚未完全反应的氢气将会被排放到车厢1内部，车厢1内部的氢气达到一定浓度之后遇明火将会发生爆炸，在车厢1内部设置有对填充气体压力罐12进行控制的控制装置3，当车厢1内部的氢气浓度达到一定值时，控制装置3将会控制填充气体压力罐12内部气体通过通气管道2进入到车厢1内部，同时联通百叶窗4使车厢的内、外两侧连通，填充气体压力罐12内部的气体密度大于氢气的密度，填充气体压力罐12释放出来的气体能够带动车厢1内部的氢气向上流动，最终将氢气排挤到车厢1外部，这样就降低车厢1内部氢气的浓度，提高氢气发电装置11在车厢1内部的使用安全性。

参照图2和图3，控制装置3包括能够对氢气浓度进行检测的第一氢气浓度传感器31和第二氢气浓度传感器32，第一氢气浓度传感器31在车厢1内壁靠近上端的位置均匀设置有多个，第二氢气浓度传感器32在车厢1底部设置有两个。控制装置3还包括均设置在通气管道2远离填充气体压力罐12一端并均与通气管道2相连通的第一进气控制阀33和第二进气控制阀34，第一进气控制阀33和第二进气控制阀34均能够对通气管道2的通断进行控制，并且第一进气控制阀33与第二进气控制阀34分别控制着通气管道2的两个出气口；第二进气控制阀34对应的通气管道2的填充气体通量大于第一进气控制阀33对应的通气管道2内部填充气体的通量。

参照图2和图3，控制装置3还包括信号处理器35，本实施例中信号处理器35为单片机，多个第一氢气浓度传感器31和两个第二氢气浓度传感器32均与信号处理器35相耦接，在信号处理器35上需要分别对第一氢气浓度传感器31和第二氢气浓度传感器32设置其阀值；第一进气控制阀33和第二进气控制阀34均与信号处理器35相耦接，并且信号处理器35能够对第一进气控制阀33和第二进气控制阀34进行控制。信号处理器35和联动百叶窗4相连接，并且能够控制联动百叶窗4对车厢1的密封和敞开。

参照图2和图3，由于氢气密度小于空气的密度，因此车厢1内部的氢气将会在车厢1上方聚集，因此靠近车厢1上方的第一氢气浓度传感器31会先感应到氢气，多个第一氢气浓度传感器31能够在多位置对氢气浓度进行监测，待氢气的浓度达到对信号处理器35设置的第一氢气浓度传感器31的阀值时，信号处理器35将会处理第一氢气浓度传感器31传输来的信号，而后控制第一进气控制阀33打开，释放出一定量的填充气体压力罐12内部的填充气体，使填充气体充满整个车厢1，与此同时信号处理器35将会控制联动百叶窗4解除对车厢1的密封，将氢气排挤出车厢1，使车厢1内部的氢气浓度低于信号处理器35对第一氢气浓度传感器31设置的阀值，而后信号处理器35将会控制第一进气控制阀33和联动百叶窗4关闭。

参照图2和图3，当车厢1内部的氢气含量过多，导致车厢1底部的氢气浓度高于信号处理器35对第二氢气浓度传感器32设置的阀值，信号处理器35将第二氢气浓度传感器32输送的信号进行处理，使用两个第二氢气浓度传感器32能够降低第二氢气浓度传感器32在传输信号时发生误报警的可能性；之后信号处理器35将会控制第二进气控制阀34和第二进气阀同时打开，并且第二进气控制阀34的填充气体通量大于第一进气控制阀33的填充气体通量，因此填充气体将会迅速进入到车厢1内部，将车厢1内部的氢气进行稀释，降低车厢1内部氢气的浓度，与此同时信号处理器35将会控制联动百叶窗4打开，将车厢1内部的氢气排出车厢1使车厢1内部的氢气浓度处于信号处理器35对第一氢气浓度传感器31和第二氢气浓度传感器32设置的阀值之内，而后信号处理器35控制第一进气控制阀33和第二进气控制阀34关闭并且使联动百叶窗4将车厢1密封。

参照图2和图3，联动百叶窗4包括多个百叶窗叶片41，百叶窗叶片41与车厢1转动连接，多个百叶窗叶片41之间并排设置，并且相邻两个百叶窗叶片41之间相能够互抵接对车厢1进行密封，在相邻两个百叶窗叶片41之间的抵接面为平行于百叶窗叶片41旋转中心的倾斜面，减少百叶窗叶片41在转动时相邻百叶窗叶片41之间的相互干涉，在车厢1上设置有能够带动百叶窗叶片41转动的联动装置42，联动装置42能够带动百叶窗叶片41进行转动，进而实现对车厢1的密封和敞开；使车厢1内部的氢气能够从联动百叶窗4处排出车厢1。

参照图2和图3，联动装置42包括支撑壳424、多个蜗轮421和一个蜗杆422以及设置在车厢1上的驱动电机423，多个蜗轮421与蜗杆422均设置在支撑壳424内部并且支撑壳424转动连接，所有蜗轮421均与蜗杆422相啮合，蜗轮421与百叶窗叶片41一一对应并且与百叶窗叶片41固定连接，支撑壳424与车厢1固定连接，蜗杆422向外延伸至支撑壳424外部并且与驱动电机423使用皮带连接，因此当蜗杆422的位置固定之后，驱动电机423能够在合适的位置进行固定，方便驱动电机423的安装，驱动电机423与信号处理器35相耦接。

参照图2和图3，当信号处理器35接收到第一氢气浓度传感器31或第二氢气浓度传感器32的信号之后，将会控制驱动电机423启动，进而带动蜗杆422和蜗轮421转动，使百叶窗叶片41之间旋转并且解除对车厢1的密封，使氢气能够从百叶窗叶片41之间排出车厢1，当车厢1内部氢气浓度处于安全范围值之内后，信号处理器35将会控制驱动电机423向反方向旋转，使得百叶窗叶片41归位并将车厢1进行密封。

综上所述，本申请的使用过程为：当氢气发电装置11在车厢1内部运行并且使得车厢1内部的氢气浓度逐渐上升，由于氢气的密度小于空气的密度，因此第一氢气浓度传感器31处的氢气的浓度将会先到达信号处理器35对第一氢气浓度传感器31设置的阀值，而后信号处理器35将会控制第一进气控制阀33开启使填充气体压力罐12内部的气体进入到车厢1内部，与此同时信号处理器35将会控制驱动电机423启动使百叶窗叶片41转动，解除对车厢1的密封，使氢气能够从百叶窗叶片41处排出车厢1，待车厢1内部的氢气排出车厢1之后，信号处理器35将会控制第一进气控制阀33关闭和控制驱动电机423反向转动，使百叶窗叶片41归位；当车厢1内部氢气浓度过大，致使第二氢气浓度传感器32处的氢气浓度到达信号处理器35对第二氢气浓度传感器32的阀值时，信号处理器35将会控制第一进气控制阀33和第二进气控制阀34同时开启，将车厢1内部的氢气进行稀释，与此同时信号处理器35将会控制驱动电机423转动，使百叶窗叶片41敞开，使填充气体在稀释氢气的同时也将氢气排挤出车厢1，使车厢1内部的氢气浓度处于安全范围之内，之后信号处理器35将会控制驱动电机423使百叶窗叶片41归位，并且控制第一进气控制阀33和第二进气控制阀34关闭。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。