[實用新型]燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置及燃料電池和新能源汽車

有效

• 申請號: 201920320857.X
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN209418665U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 鄧佳;李勇;易勇;趙勇富
• 申請（專利權）人: 中山大洋電機股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0444
• 分類號: H01M8/0444
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

本實用新型公開了燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置及燃料電池和新能源汽車，所述的燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置包括尾排主管路、分支管路、氣液分離器和氫氣濃度傳感器,其中所述的分支管路的入口連接在尾排主管路的上游段，冷凝器殼體上設置尾排氣出口管、尾排氣入口管和冷凝水出口管，尾排氣出口管、尾排氣入口管和冷凝水出口管都與空腔連通，分支管路的出口連接氣液分離器的尾排氣入口管，在氣液分離器上安裝氫氣濃度傳感器，它提高氫氣濃度傳感器的檢測準確性和可靠性，使氫氣濃度傳感器使用環境優化，可以采用市場上普通的氫氣濃度傳感器，因此大幅降低成本。

技術領域：

本實用新型涉及燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置及燃料電池和新能源汽車。

背景技術：

燃料電池系統利用儲存在氣瓶中的氫氣與來自空氣的氧氣之間發生電化學反應來產生電能，為用電設備提供動力來源。氫氣與氧氣由燃料電池交換膜隔開，但是不可避免的存在互相滲透的現象；在反應過程中，氫氣路會聚集液態水，需要及時的排出，通常會利用吹掃電磁閥將氫氣路的水及雜質排出到空氣路出口混合以降低氫氣濃度，避免發生爆燃。所以，燃料電池系統需要在空氣路出口安裝氫氣濃度傳感器，來對出口的氫氣濃度進行實時監控和控制。

通常燃料電池運行溫度較高，空氣路出口氣體為高溫高濕，在這種使用環境下，需要使用特殊的氫氣濃度傳感器，一般為加熱型氫氣濃度傳感器，使用成本非常高，而且性能不穩定，造成燃料電池系統維修保養成本高，甚至會影響燃料電池系統的安全性和使用性能。

在專利CN208076472U中，使用了一種文丘里管和防水透氣膜來避免氫濃度傳感器在高溫高濕環境下使用，成本相對較低，但是該裝置使尾排管流阻加大，結構復雜，且存在防水透氣膜堵塞風險，易造成檢測不準的現象。

綜上所述，目前的燃料電池尾排需要使用特殊的氫氣濃度傳感器來在高溫高濕工況下檢測氫氣濃度，流阻大影響檢測效果，存在檢測可靠性不足等情況；在整車上應用時，需要減少部件裝配，提高系統安全性和可靠性。

發明內容：

本實用新型的第一目的是提供燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置及燃料電池和新能源汽車，解決現有技術中燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置存在檢測不準確、可靠性低導致燃料電池系統安全性和可靠性低的技術問題。

本實用新型的第二目的是提供燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置及燃料電池和新能源汽車，解決現有技術中燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置存在成本高，維修費貴、結構復雜的技術問題。

本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的：

燃料電池尾排氫氣濃度檢測裝置，包括尾排主管路、分支管路、氣液分離器和氫氣濃度傳感器,其中所述的分支管路的入口連接在尾排主管路的上游段，所述的氣液分離器包括冷凝器殼體，冷凝器殼體內設置空腔，冷凝器殼體上設置尾排氣出口管、尾排氣入口管和冷凝水出口管，尾排氣出口管、尾排氣入口管和冷凝水出口管都與空腔連通，分支管路的出口連接氣液分離器的尾排氣入口管，在氣液分離器上安裝氫氣濃度傳感器，利用尾排氣出口管直接排出進入分支管路的尾排氣，或者尾排氣出口管通過一個輔助管路連接到尾排主管路的下游段，將進入分支管路的尾排氣重新回送到尾排主管路排出。

上述的所述分支管路內徑D2小于尾排主管路的內徑D1。

上述所述的氣液分離器是自然冷卻冷凝器或者是風冷冷凝器或者是液冷冷凝器。

上述所述的冷凝器殼體的頂部設置尾排氣出口管，在冷凝器殼體的底部設置有尾排氣入口管和冷凝水出口管。

上述在冷凝器殼體壁面上開有探測孔,探測孔與空腔連通，氫氣濃度傳感器安裝在冷凝器殼體上，且氫氣濃度傳感器的探頭部伸入到探測孔里面以感應氫氣濃度。

上述探測孔的位置靠近尾排氣出口管。

上述在探測孔的周圍的冷凝器殼體壁面上設置安裝平臺，氫氣濃度傳感器安裝在安裝平臺上。