[发明专利]一种氢能车辆氢气泄露检测装置

权利要求书

1.一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于，包括：氢燃料电池反应堆(1)、流量传感器(2)、监测控制器(3)、氢瓶(4)、供氢管路(5)和用户提醒装置(6)；

所述氢瓶(4)有多个，每个氢瓶(4)的出氢口处都设置有传感器(41)和阀门(42)，各氢瓶(4)的出氢口之间顺次接通，第一个氢瓶(4)的出氢口通过供氢管路5连接至所述氢燃料电池反应堆(1)，以向所述氢燃料电池反应堆(1)提供氢气；

所述阀门(42)为电控阀门，各氢瓶(4)的阀门(42)的控制端均与监测控制器(3)的输出端电性连接，以通过监测控制器(3)对各氢瓶(4)的阀门(42)进行控制；各氢瓶(4)的传感器(41)分别与监测控制器(3)的输入端电性连接，以将各氢瓶(4)中传感器(41)检测的氢气压力值和氢气温度值发送至监测控制器(3)；其中，所述传感器(41)包括：压力传感器，用于检测氢气压力值；温度传感器，用于检测氢气温度值；

所述监测控制器(3)的一个输入端通过流量传感器(2)与所述氢燃料电池反应堆(1)电性连接，以实时获取所述流量传感器(2)检测的所述氢燃料电池反应堆(1)中化学反应所产生的水量；

所述监测控制器(3)的一个输出端和用户提醒装置(7)电性连接，以向所述用户提醒装置(6)发送提醒信号。

2.如权利要求1所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：所述用户提醒装置(6)安装于驾驶室内，以最大程度的对车内用户起到提醒作用。

3.如权利要求1所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：所述用户提醒装置(6)为扬声器、显示屏或者蜂鸣器。

4.如权利要求3所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：当所述用户提醒装置(6)接收到所述监测控制器(3)的提醒信号后，通过语音、屏幕符号或者警示音提醒车内用户。

5.如权利要求1所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：所述监测控制器(3)为单片机或者电脑。

6.如权利要求1所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：所述一种氢能车辆氢气泄露检测装置的检测原理如下：

S101：监测控制器根据接收到的各氢瓶的压力传感器检测的氢气压力值和温度传感器检测的氢气温度值，结合各氢瓶的体积，换算得到各氢瓶的剩余氢气质量；

S102：监测控制器将所有氢瓶的剩余氢气质量求和得到总的剩余氢气质量M_剩，然后根据各氢瓶的初始氢气质量所求得的总初始氢气质量M_总和所述流量传感器检测的所述氢燃料电池反应堆中化学反应所产生的水量M_水，采用下式计算得到监测值x：

S103：判断条件x<9-δ是否成立？若是，则存在氢气泄露，监测控制器自动关闭所有氢瓶的阀门，以保证行车安全，并向所述用户提醒装置发送提醒信号，以提醒用户；否则，未存在氢气泄露，不做任何操作；其中，δ为预设的允许安全误差。

7.如权利要求6所述的一种氢能车辆氢气泄露检测装置，其特征在于：步骤S101中，针对某个氢瓶i，其剩余氢气质量m_i的计算方法，具体公式如下：

p_i×V_i＝n_i×R×T_i

m_i＝M×n_i

上式中，p_i为第i个氢瓶中的氢气压力值；V_i为第i个氢瓶的体积；R为常数；T_i为第i个氢瓶的氢气温度值；n_i为第i个氢瓶中气体物质的量；M为气体的摩尔质量；m_i为待求的第i个氢瓶中的剩余氢气质量；i＝1,2,…,N，N为氢瓶总数量。