[发明专利]尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆

说明书

本发明涉及一种尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆，其中尾排氢气浓度检测装置包括：尾排管，为文丘里管，包括依次相连的上游段、文丘里节和下游段；分支管路，输入端与尾排管的上游段连接，输出端与尾排管的文丘里节连接；氢气浓度传感器，其采集口设于分支管路中，且所述采集口处设有防水透气膜。与现有技术相比，本发明实现采用普通氢气浓度传感器在高温高湿环境下应用，起到降低成本，提高可靠性的目的。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池车辆技术，尤其是涉及一种尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆。

背景技术

在燃料电池汽车大量使用的背景下，氢气的安全性尤其重要，一般在燃料电池车辆上会安装多个氢气浓度传感器用于采集燃料电池系统是否存在氢气浓度聚集、超标的风险，并通过控制器实现实时监控。但是由于技术原因，燃料电池汽车排放出的气体高温、高湿(大量的水蒸气)，普通的氢气浓度传感器的使用寿命和可靠性受到限制。如果采用特殊的高湿氢气浓度传感器导致整个产品的成本上升，不利于燃料电池汽车的推广与运用。但是如果取消这个传感器，对整个燃料电池系统的安全性带来的风险。所以，寻找一种在高温高湿环境下使用氢气浓度传感器解决方案迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以降低氢气浓度传感器使用成本的尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种尾排氢气浓度检测装置，包括：

尾排管，为文丘里管，包括依次相连的上游段、文丘里节和下游段；

分支管路，输入端与尾排管的上游段连接，输出端与尾排管的文丘里节连接；

氢气浓度传感器，其采集口设于分支管路中，且所述采集口处设有防水透气膜。

所述分支管路包括安装底座和软管，所述尾排管的上游段上设有第一接头，所述尾排管的文丘里节上设有第二接头，所述安装底座的输入端与第一接头连接，所述软管的两端分别与安装底座的输出端、所述第二接头连接。

所述氢气浓度传感器固定于安装底座上，且其采集口位于安装底座内的管路中。

所述文丘里节包括收缩段和喉道，所述收缩段分别与上游段和喉道连接，所述喉道与下游段连接，所述分支管路的输出端与收缩段或喉道连接。

所述分支管路的输出端与喉道连接。

所述氢气浓度传感器的采集口和尾排管之间的距离大于100mm。

所述氢气浓度传感器竖直设置。

一种含有所述的尾排氢气浓度检测装置的燃料电池车辆，包括车辆本体、燃料电池系统和所述尾排氢气浓度检测装置，所述燃料电池系统和尾排氢气浓度检测装置均设于车辆本体中，且尾排氢气浓度检测装置的氢气浓度传感器的信号输出端与燃料电池系统的控制器连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)通过将尾排管的形状设置为文丘里管产生负压形成在分支管路中的气流，从而氢气浓度传感器采集口得以进行氢气浓度检测，同时又通过防水透气膜对水汽的阻隔除去尾排气中的水蒸气以及凝结水，降低氢气浓度传感器所处环境的湿度，同时由于氢气传感器没有直接检测尾排管中的气体，远离高温区域，解决了困扰普通氢气浓度传感器的两个主要技术难点，高温与高湿，从而实现采用普通氢气浓度传感器在高温高湿环境下应用，起到降低成本，提高可靠性的目的。

2)分支管路包括安装底座和软管，可以在解决低成本连接管路的同时实现牢固的氢气浓度传感器安装。

3)分支管路的输出端与喉道连接，可以有效提高气流稳定性。