山东氢能实训平台方案

氢系统是燃料电池汽车上动力系统的重要组成之一，其主要功能是为燃料电池系统供给反应所需的氢气，典型的氢系统示意图。氢系统的部件主要包括加氢口、氢气过滤器、单向阀、减压阀、电磁阀、排空口、限流阀、安全阀、针阀、温度传感器、压力传感器和氢系统控制器等。在氢气安全系统中，氢气使用安全分为两类，即被动安全系统和主动安全系统。被动安全系统包括的部件为排空口和氢瓶及氢管路上的安全阀，其部件特征为无需电气控制的机械部件，例如当管道内氢气压力过高时，安全阀会打开，过压的氢气就可以通过氢管路从排空口排到空气中。氢气管理实训台（HLMT）设备由展示的氢管罐和控制电气构成，通过操作台软件对氢气进行管理。山东氢能实训平台方案

燃料电池汽车氢安全策略已基本形成了比较完善的框架，在加氢、储氢、排氢、氢泄露及紧急情况等各环节均能保证安全，随着仿真模拟的进步，安全试验的积累和优化，多种故障分析方法的普遍应用以及传感器技术不断提高，必将推动燃料电池汽车商业化、规模化、产业化发展的历史进程。任何能源都有一定的安全性问题，只要在使用过程中，根据其基本特性，通过科学设计，合理使用，就会避免或者降低其危害，为人类的发展提供能量。氢能作为一种清洁能源，具有易燃、易爆及氢脆等安全性问题。但这些安全危害的出现都是在一定环境条件下产生的，只要在使用过程中控制必要条件，就可避免氢气的危害。例如，氢气炸裂极限是体积密度达到4.0%～75%，即氢气在空气中的体积浓度在4.0%～75%之间时，遇火源就会炸裂，而当氢气浓度小于4.0%或大于75%时，即使遇到火源，也不会炸裂。山东氢能实训平台方案氢气管理实训台采用联锁技术，以确保氢气管理安全操作。

车辆出现碰撞、燃料电池电堆故障或其他整车紧急状态下，氢系统也将进行相应的措施来保证安全。在部分燃料电池系统中，除了通过CAN总线在各控制器之间传输报警信号之外，还设计了应急硬线连接装置，能够保证系统有效并可靠地快速响应。具体硬线应急安全原理如图4所示。图中的应急安全硬线装置由碰撞开关、急停开关、氢系统控制器控制端和整车控制控制端等四个端口同时控制，实际应用中控制端口也可以按照相同的原理增加或减少。当急停开关或碰撞开关断开时，之前保持高电平的安全线将变为低电平，氢系统控制器和整车控制器都将收到低电平应急信号，氢系统将进入安全应急状态，停止供氢并报警提示。

氢燃料电池实训台产品特点：1. 制氢系统按照实际电解水制氢时的工作状态布置，完整展现制氢，干燥，储氢的整个过程；2. 制氢系统具备智能控制功能，水箱、氢水分离等位置出现故障，或氢气压力过高会报警，同时电解电源会自动断开，保护电解水装置与管路系统；。3. 制氢系统装备数字显示屏，直观展现氢气的电解速率；水电解产生的氧气排入大气；制氢系统生产的氢气纯度达到99.99%以上；4. 干燥后的氢气经高压导气管进入储氢瓶；5. 风冷金属双极板质子交换膜氢燃料电池（PEMFC）系统的电堆、冷却系统、控制系统、控制操作系统等主要部件与电气连接方式与实际一致。6. 配有制氢系统电路与气路连接以及氢燃料电池的工作原理与电路连接示意图，展示各部件之间的连接控制关系。实训台的安全操作模式严格按照行业标准实施，以确保系统操作的真实性和可靠性。

室内外架空或埋地敷设的氢气管道和汇流排及其连接的法兰间宜互相跨接和接地。氢气设备与管道上的法兰间的跨接电阻应小于 0.03 Q。 与氢气相关的所有电气设备应有防静电接地装置，应定期检测接地电阻，每年至少检测一次。 根据GB 50177一2005 及SY/T 0019，氢气管道的施工及验收符合下列规定∶a） 接触氢气的表面彻底去除毛刺、焊渣、铁锈和污垢等;b） 碳钢管的焊接宜采用氩弧焊作底焊;不锈钢应采用氩弧焊;c） 氢气管道、阀门、管件等在安装过程中及安装后采用严格措施防止焊渣、铁锈及可燃物等进入或遗留在管内;d） 氢气管道的试验介质和试验压力符合GB50177一2005表12.0.14的规定;氢气管道强度试验合格后，使用不含油的空气或惰性气体，以不小于20 m/s的流速进行吹扫，直至出口无铁锈、无尘土及其他污垢为合格。氢气管理实训台让学生了解氢气管理的原理、程序、操作细节及其安全措施。氢能实训平台功能

在实训台中，学生可以学习检查氢气系统管路的方法，并熟悉氢气的安全操作规程。山东氢能实训平台方案

汽车燃料电池实训台是根据新能源纯电动汽车氢燃料电池系统的工作原理，动态展示燃料电池系统的运行状态，通过部件的实训操作，直观的了解氢燃料电池的工作原理模拟工作状况，适合高职、职业技工类学校、职教中心等开设的汽车运用、汽车维修等专业以及新能源汽车维修工等相关工种的汽车教学培训。设备由控制面板、可移动台架、启动开关、油门踏板、挡位开关、制动开关、数字转速表、电流指示表等，并辅以发光二极管进行系统流向的动态指示，加速度传感器、电源及开关、大型彩色喷绘电路原理图、使用实训指导书等。太阳能电池将太阳能转化为电能，将产生的电能导入电解槽中，将发生点解水反应，电解得到的氢气与氧气被分别存在储气瓶中，再将它们通入燃料电池，发生氢氧化合反应，得到的能量之后给风扇与LED供电。山东氢能实训平台方案