[发明专利]一种氢能机车氢气泄露监测方法

说明书

本发明公开了一种氢能机车氢气泄露监测方法，包含如下步骤：在氢反应堆未开启时，获取氢总质量M_总；氢反应堆开启时，氢气经管路传输至氢反应堆，开始电化学反应，监测电化学反应生成水质量M_水，监测剩余氢气质量M_剩；实时监测：M_水/(M_总‑M剩)与9‑δ的大小关系，其中δ为预设的最大允许安全误差，δ>0，当监测到M_水/(M_总‑M_剩)比值结果小于9‑δ时，即判断存在氢气泄露，此时控制系统采用预设的措施。本发明氢能机车氢气泄露监测方法可以有效的检测出氢气泄露，使用寿命长、成本低、可靠性高、且监测结果不受温度变化影响。

技术领域

本发明涉及氢能机车的检测领域，更具体地说，涉及一种氢能机车氢气泄露监测方法。

背景技术

氢气由于其燃烧效率高、产物无污染等优点，与太阳能、核能一起被称为三大新能源。作为一种新能源，氢气在航空、动力、及机车燃料电池等领域得到广泛的应用。但氢气分子很小，储存和使用的过程中易泄漏，由于氢气不利于呼吸，无色无味，不能被人鼻所发觉，且着火点仅为585℃，空气中含量在4％～75％范围内，遇明火即发生爆炸，故在氢气的使用中必须对其泄漏进行监测。

目前，氢能机车的氢气泄露监测多采用氢气浓度传感器，根据氢气浓度传感器采集的氢气浓度是否超过预设值，其存在稳定性差、灵敏度及输出信号弱、使用寿命短以及高成本等问题。而且随着温度变化，氢气传感器的灵敏度及准确性存在较大波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种氢能机车氢气泄露监测方法，其目的是在有效的检测出氢气泄露的前提下，保证系统的使用寿命长、成本低、可靠性高且监测结果不受温度变化影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构建一种氢能机车氢气泄露监测方法，包含如下步骤：

(1)在氢反应堆未开启时，获取氢总质量M_总；

(2)氢反应堆开启时，氢气经管路传输至氢反应堆，开始电化学反应，监测电化学反应生成水质量M_水，监测剩余氢气质量M_剩；

(3)实时监测：M_水/(M_总-M剩)与9-δ的大小关系，其中δ为预设的最大允许安全误差，δ>0，当监测到M_水/(M_总-M_剩)比值结果小于9-δ时，即判断存在氢气泄露，此时控制系统采用预设的措施。

进一步地，在本发明的氢能机车氢气泄露监测方法中，步骤(3)中所述控制系统采用预设的措施，控制为氢能机车提供氢气的氢瓶的阀门自动关闭，切断氢气供应，并控制氢能机车上安装的报警装置产生报警，从而将报警信息反馈给用户。

进一步地，在本发明的氢能机车氢气泄露监测方法中，所述控制氢能机车上安装的报警装置产生报警具体是指下述方式中一种或者多种：

控制氢能机车上安装的扬声器发出“氢气泄露”语音提醒；

控制氢能机车驾驶室内安装的显示装置显示“氢气泄露”警示符号提醒；

控制氢能机车驾驶室内安装的蜂鸣器发“嘟、嘟、嘟”警示音。

进一步地，在本发明的氢能机车氢气泄露监测方法中，氢总质量M_总以及剩余氢气质量M_剩的获取方法如下：

基于预设的氢瓶的体积以及实时采集的氢瓶内的压强/压力/氢气浓度计算得出。

进一步地，在本发明的氢能机车氢气泄露监测方法中，生成水质量M_水的获取方法如下：