[发明专利]一种尾排氢浓度探测装置以及方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种尾排氢浓度探测装置以及方法，所述装置包括主进气管路、采集管路和氢浓度传感器；所述主进气管路包括连通的第一管路和第二管路，所述第二管路压力小于第一管路压力；采集管路包括第一端部和第二端部，第一端部伸入到第一管路内，第二端部一端伸入到第二管路内；氢浓度传感器设置在采集管路内，所述氢浓度传感器两侧的采集管路上设置有阀门；本发明通过独立设置的采集管路，配合压差，可以更快速、准确监测氢气浓度变化；分流采集取消了氢气循环泵等贵重零部件，节省成本同时降低了控制难度，提高稳定性；增加阀门，可在不需要时关闭采集管路进气量，停止监测，极大的延长了氢浓度传感器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种尾排氢浓度探测装置以及方法。

背景技术

在现有燃料电池发动机测试中，尾排大部分为氢气、空气混合排放，排放过程中如果氢气浓度过高，则涉及到安全问题，会有爆炸风险；同时氢浓度的数值关系到燃料电池发动机的能效比，因此，燃料电池发动机测试台尾排氢气浓度监测功能尤为重要。目前氢浓度监测重要部件氢浓度传感器的寿命以小时为单位且成本高昂，加之燃料电池发动机工作特性，其氢气排放有间接性、频率很高的特点，所以在燃料电池发动机测试台中其氢气监测功能对氢浓度传感器保护及氢尾排气体提取有较高的要求。

现有燃料电池尾排气体提取方法为两种，一种使用循环泵输送到氢浓度传感器监测其浓度；一种在尾排管路中增加一根倾斜管路直接将氢气引入氢浓度传感器，因氢气循环泵、氢浓度传感器成本高，氢浓度传感器使用寿命短，因此需要一种低成本且可定时监测尾排氢气浓度的装置。

CN201920320797.1公开了一种燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及新能源汽车装置，该专利降低了成本，但是对氢浓度传感器使用寿命保护方面并不完善，在测试过程中无法断开采集气体，其尾排管路无变径设计，压差小，实际采集气体过程中流速慢，采集响应时间长，影响测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种测量跟进准确、成本低、寿命更长的尾排氢浓度探测装置以及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种尾排氢浓度探测装置，包括主进气管路、采集管路和氢浓度传感器；

所述主进气管路包括连通的第一管路和第二管路，所述第一管路和第二管路连通，所述第二管路压力小于第一管路压力；所述采集管路包括第一端部和第二端部，第一端部伸入到第一管路内，第二端部一端伸入到第二管路内；

所述氢浓度传感器设置在采集管路内，所述氢浓度传感器两侧的采集管路上设置有阀门。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种尾排氢浓度探测装置的探测方法，所述第一管路远离第二管路的一端对接燃料电池发动机尾排口，采集管路分流主进气管路气体；

当需要测试氢气浓度时，开启氢浓度传感器两侧的阀门，使分流气体通过氢浓度传感器；如不需要监测时，关闭氢浓度传感器两侧的阀门。

本发明的有益效果在于：通过独立设置的采集管路，配合第二管路压力小于第一管路压力产生的压差，管路气体流速快，因此可以更快速、准确监测氢气浓度变化，响应灵敏、测量准确；分流采集取消了氢气循环泵等贵重零部件，一方面节省成本，同时降低了控制难度，提高稳定性，成本低、控制简单；增加阀门，可在不需要时关闭采集管路进气量，停止监测，极大的延长了氢浓度传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的一种尾排氢浓度探测装置的结构示意图；

标号说明：1、第一管路；2、第一端部；3、第一电动球阀；4、卡盘三通；5、密封垫；6、氢浓度传感器；7、第二电动球阀；8、第二管路；9、第二端部。

具体实施方式