一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统及控制方法与流程

本发明涉及车辆风洞试验防爆领域，具体涉及一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统及控制方法。

背景技术：

1、风洞全光谱试验是指在风洞实验室内，通过特定的光源设备(如全光谱灯)模拟出从紫外线到红外线范围内的全光谱光照环境，以测试车辆在不同光照条件下的空气动力学特性、热力学特性以及光学特性等。通过使用这种技术，技术人员可以观察车身的反射和散射特性，确定车辆在不同环境中的外观是否符合设计要求。同时，还可以模拟不同光源下车内的颜色和亮度，确保内部设计在不同光照条件下的可见性和舒适性。

2、但是，汽车试验用全光谱日照试验设备在涉氢防爆方面存在一些潜在的缺点，特别是对于高海拔下的模拟环境，如果设备内部存在氢气泄漏或积聚，那么氢气在高温或火花作用下可能会引发爆炸，从而危及整个设备和周围的安全，尽管全光谱日照试验设备在设计时会考虑到防爆措施，如采用防爆材料、设置防爆门等，但这些措施并不能完全消除氢气爆炸的风险。特别是在设备长时间运行或维护不当的情况下，防爆措施的有效性可能会降低，从而增加氢气爆炸的可能性。

技术实现思路

1、本申请提供一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统及控制方法，可以解决现有技术中存在的在高海拔模拟环境中进行氢能汽车全光谱试验时，常规的试验设备在设计时采用物理防爆材料，但物理防爆材料维护困难且长时间使用后，防爆效果下降的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，包括：

3、本地层单元，其用于实时检测风洞环境舱地面各实验阶段的温度，以及风洞环境舱内的可燃气体浓度、空气温度和温度异常点，所述温度异常点为温度高于周围区域的高温点；

4、远地层单元，其用于根据实验前风洞环境舱地面的静止温度，对风洞环境舱的通电状态进行控制，以及在实验中，结合本地层单元的各项检测数据，进行爆炸风险等级判断并进行对应报警。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述本地层单元包括用于设置在风洞环境舱内的温度传感器、气体浓度传感器以及红外传感器。

6、在一种实施方式中，风洞环境舱内设有铺设于所述风洞环境舱地面的车辆位移模块以及位于所述风洞环境舱顶部的日光模拟灯具。

7、在一种实施方式中，所述日光模拟灯具包括可升降灯架以及位于所述可升降灯架上的水冷灯具，所述水冷灯具内设有灯具温度感应器。

8、在一种实施方式中，所述水冷灯具背部设有连接所述可升降灯架底部的转向装置。

9、在一种实施方式中，所述远地层单元包括系统控制柜，所述系统控制柜内设有用于对所述本地层单元进行状态监控、执行动作分配和协调的上位控制pcl。

10、在一种实施方式中，所述远地层单元电连接一电气控制单元，所述电气控制单元包括配电机柜，所述配电机柜内设有用于为风洞环境舱提供电能的eps电源。

11、第二方面，本申请实施例提供了一种控制方法，用于上述的氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统进行控制，所述控制方法具体包括：

12、基于实验前风洞环境舱地面的静止温度，远地层单元进行风洞环境舱电能通断状态控制，并当风洞环境舱处于通电状态时，本地层单元执行检测动作；

13、基于本地层单元的检测结果，远地层单元进行风洞环境舱当前爆炸风险等级的判断，并做出对应报警及防爆措施。

14、结合第二方面，在一种实施方式中，所述基于实验前风洞环境舱地面的静止温度，远地层单元进行风洞环境舱电能通断状态控制，并当风洞环境舱处于通电状态时，本地层单元执行检测动作，具体包括：

15、本地层单元获取风洞环境舱地面实验前的静止温度，并将静止温度数值传输至远地层单元；

16、基于温度数值，远地层单元执行通断电动作，并当风洞环境舱处于通电状态时，风洞环境舱地面通过自身位移调整实验车辆姿态，并产生热量；

17、本地层单元实时检测风洞环境舱地面的位移时温度、风洞环境舱内的可燃气体浓度、空气温度和温度高于周围区域温度的高温点，并将检测结果传输至远地层单元；

18、其中，所述远地层单元执行通断电动作，具体的：若静止温度高于预设允许实验温度阈值，则远地层单元控制风洞环境舱断电，并发出超温提示；若静止温度低于预设允许实验温度阈值，则远地层单元控制风洞环境舱通电。

19、在一种实施方式中，所述基于本地层单元的监测结果，远地层单元进行风洞环境舱当前爆炸风险等级的判断，并做出对应报警及防爆措施，具体包括：

20、基于本地层单元的监测结果判断：

21、当风洞环境舱内的可燃气体浓度或空气温度超过预设正常阈值时，则远地层单元发出低级风险提示；

22、当风洞环境舱内的可燃气体浓度或空气温度超过预设正常阈值，且风洞环境舱内的可燃气体浓度或空气温度呈持续上升趋势时，则远地层单元发出中级风险提示；

23、当风洞环境舱内的可燃气体浓度或空气温度达到预设危险阈值，或者风洞环境舱内出现高温点，或者风洞环境舱地面的位移时温度高于预设允许实验温度阈值时，则远地层单元发出高级风险提示，并控制风洞环境舱断电。

24、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

25、通过设置与远地层电连接的本地层本地层单元，本地层单元可以检测取风洞环境舱内实验前的环境参数和实验中的环境参数，并将检测结果发送至远地层单元，远地层单元通过数据融合，能够自行判断当前的爆炸风险，并采取相对应的警报动作，相较于传统的物理防爆，能够更加准确掌控整个实验过程的外界环境变化，并采取合适的防爆报警动作，提高整个实验过程安全度。

技术特征：

1.一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，所述本地层单元包括用于设置在风洞环境舱内的温度传感器、气体浓度传感器以及红外传感器。

3.如权利要求1所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，风洞环境舱内设有铺设于所述风洞环境舱地面的车辆位移模块以及位于所述风洞环境舱顶部的日光模拟灯具(1)。

4.如权利要求3所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，所述日光模拟灯具(1)包括可升降灯架(101)以及位于所述可升降灯架(101)上的水冷灯具(102)，所述水冷灯具(102)内设有灯具温度感应器。

5.如权利要求4所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，其特征在于，所述水冷灯具(102)背部设有连接所述可升降灯架(101)底部的转向装置(2)。

6.如权利要求1所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，所述远地层单元包括系统控制柜，所述系统控制柜内设有用于对所述本地层单元进行状态监控、执行动作分配和协调的上位控制pcl。

7.如权利要求6所述的一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统，其特征在于，所述远地层单元电连接一电气控制单元，所述电气控制单元包括配电机柜，所述配电机柜内设有用于为风洞环境舱提供电能的eps电源。

8.一种控制方法，用于对权利要求1～7任一项所述的氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统进行控制，其特征在于，所述控制方法具体包括：

9.如权利要求8所述的一种控制方法，其特征在于，所述基于实验前风洞环境舱地面的静止温度，远地层单元进行风洞环境舱电能通断状态控制，并当风洞环境舱处于通电状态时，本地层单元执行检测动作，具体包括：

10.如权利要求9所述的一种控制方法，其特征在于，所述基于本地层单元的监测结果，远地层单元进行风洞环境舱当前爆炸风险等级的判断，并做出对应报警及防爆措施，具体包括：

技术总结
本发明公开了一种氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统及控制方法，涉及车辆风洞试验防爆领域，该氢能汽车风洞全光谱试验防爆系统包括本地层单元，其用于实时检测风洞环境舱地面各实验阶段的温度，以及风洞环境舱内的可燃气体浓度、空气温度和温度异常点，所述温度异常点为温度高于周围区域的高温点；远地层单元，其用于根据实验前风洞环境舱地面的静止温度，对风洞环境舱的通电状态进行控制，以及在实验中，结合本地层单元的各项检测数据，进行爆炸风险等级判断并进行对应报警。本地层单元通过检测整个实验过程中的环境参数，并将检测结果发送至远地层单元，远地层单元进行爆炸风险等级判断并进行对应报警，提高实验过程安全性。

技术研发人员：张明杰,查佳韵,张鹏,周帅,董蓉
受保护的技术使用者：襄阳达安汽车检测中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/10