本实用新型专利技术公开了燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池，包括氢气浓度检测单元和气体混合引射稀释单元，其中：所述的氢气浓度检测单元包括尾排主管路、抽样分支管路、气液分离器和氢气浓度传感器,气体混合引射稀释单元包括引射三通管和稀释气体引入管路，引射三通管的主入口连接尾排主管路的上游段，引射三通管的分支入口连接稀释气体引入管路的一端，引射三通管的出口连接尾排主管路的下游段，在主入口与分支入口的交接处设置引射喷嘴，通过引射喷嘴的作用使分支入口处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路进入尾排主管路达到稀释的作用，它结构简单，成本较低、可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池
：本技术涉及燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池。
技术介绍
：燃料电池系统利用储存在气瓶中的氢气与来自空气的氧气之间发生电化学反应来产生电能，为用电设备提供动力来源。氢气与氧气由燃料电池交换膜隔开，但是不可避免的存在互相渗透的现象；在反应过程中，氢气路会聚集液态水，需要及时的排出，通常会利用吹扫电磁阀将氢气路的水及杂质排出到空气路出口混合以降低氢气浓度，避免发生爆燃。所以，燃料电池系统需要在空气路出口安装氢气浓度传感器，来对出口的氢气浓度进行实时监控和控制。氢气作为一种可燃气体，其爆炸极限为4％～75.6％。因此需要将排出的氢气浓度降到4％以下才会避免危险。通常的，燃料电池运行温度较高，空气路出口气体为高温高湿，在这种使用环境下，需要使用特殊的氢气浓度传感器，一般为加热型氢气浓度传感器，使用成本非常高，而且性能不稳定，造成燃料电池系统维修保养成本高，甚至会影响燃料电池系统的安全性和使用性能。在专利CN208076472U中，使用了一种文丘里管和防水透气膜来避免氢浓度传感器在高温高湿环境下使用，但是该装置使尾排管流阻加大，且存在防水透气膜堵塞风险，易造成检测不准的现象。在专利CN108493467A中，使用了大量的阀类来控制燃料电池尾气含氢量，部件数量多，控制较为复杂，且没有解决普通氢气浓度传感器在高温高湿环境下的使用。申请人已经提出了一项解决上述技术的专利申请，见公告号为：CN109768307A、专利名称为：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，它使用风扇来冷却稀释气体引入管路并且接入到尾排主管，首先增加了电器件风扇不仅增加了成本同时增加了噪声源，并且相比于纯结构件系统来说可靠性有所欠缺，其次尾排主管风量大，不免会导致风扇堵转烧机。
技术实现思路
：本技术的目的是提燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池，同时解决现有技术中存在的两个技术问题：1)结构复杂、成本高；2)可靠性有所欠缺。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的：燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：包括气体混合引射稀释单元，其中：气体混合引射稀释单元包括引射三通管和稀释气体引入管路，引射三通管的主入口连接尾排主管路的上游段，引射三通管的分支入口连接稀释气体引入管路的一端，引射三通管的出口连接尾排主管路的下游段，在主入口与分支入口的交接处设置引射喷嘴，通过引射喷嘴的作用使分支入口处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路进入尾排主管路达到稀释的作用。上述的还包括氢气浓度检测单元，所述的氢气浓度检测单元包括尾排主管路、抽样分支管路、气液分离器和氢气浓度传感器,其中所述的抽样分支管路的入口连接在尾排主管路的上游段，所述的气液分离器包括内壳体，内壳体内设置空腔，内壳体上设置尾排气出口、尾排气入口管和冷凝水出口管，尾排气出口、尾排气入口管和冷凝水出口管都与空腔连通，抽样分支管路的出口连接气液分离器的尾排气入口管，在气液分离器上安装氢气浓度传感器。上述所述的稀释气体引入管路的另一端连接一个外壳，外壳里面设置第一空腔，外壳的一侧设置空气入口，稀释气体引入管路、空气入口与第一空腔连通，气液分离器的内壳体安装在第一空腔里，在内壳体与外壳之间还设置流道以便外部冷空气进入到稀释气体引入管路。上述在气液分离器的内壳体的表面设置散热齿，当外部冷空气进入吹在散热齿上对气液分离器进行冷却，形成一级降温。上述的抽样分支管路内径小于尾排主管路的内径且抽样分支管路的长度至少0.8米并且采用金属材质制造，使高温气体在进入氢气浓度检测单元前已经过与室温热交换大幅降温，形成二级降温。上述的内壳体上的尾排气出口位于第一空腔里且朝向稀释气体引入管路。上述所述氢气浓度传感器为非加热型氢气浓度传感器。上述的引射喷嘴底部入口宽，顶部出口收窄。上述的外壳的一侧设置空气入口是喇叭状。一种燃料电池，包括电堆模块、电气控制组件、氢气路系统、冷却回路系统和空气路系统，所述的电堆模块由若干个燃料电池单体由下至上堆叠而成，所述的氢气路系统包括进氢阀门组件、氢气循环组件和吹扫阀；所述的空气路系统包括空气压缩机、空气冷却器、加湿器；在空气路系统的出口安装有上述所述的燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置。本技术与现有技术相比，具有如下效果：1、本技术的包括氢气浓度检测单元和气体混合引射稀释单元，其中气体混合引射稀释单元包括引射三通管和稀释气体引入管路，引射三通管的主入口连接尾排主管路的上游段，引射三通管的分支入口连接稀释气体引入管路的一端，引射三通管的出口连接尾排主管路的下游段，在主入口与分支入口的交接处设置引射喷嘴，通过引射喷嘴的作用使分支入口处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路进入尾排主管路达到稀释的作用。取消原来的风扇利用引射器原理，简化结构，降低成本，引射三通管即可通过系统本身的流体来实现大流量空气的吸入，从而用作尾排氢气浓度稀释和抽样分支管路的制冷，一举多得。减少了系统零部件的数量简化系统布置，增加了系统的可靠性，同时大幅降低成本。2、本技术的其它优点在实施例部分展开详细描述。附图说明：图1本技术实施例一的结构原理图；图2是本技术实施例一的引射三通管的原理示意图；图3是本技术实施例一外壳与气液分离器的安装起来的主视图；图4是本技术实施例一外壳与气液分离器的安装起来的结构剖视图；图5是图4的A-A剖视图；图6为本技术实施例二的结构示意图。具体实施方式：下面通过具体实施例并结合附图对本技术作进一步详细的描述。实施例一：如图1至图5所示，本实施例提供一种燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：它包括氢气浓度检测单元和气体混合引射稀释单元，其中：所述的氢气浓度检测单元包括尾排主管路1、抽样分支管路2、气液分离器3和氢气浓度传感器4,其中所述的抽样分支管路2的入口连接在尾排主管路1的上游段1a，所述的气液分离器3包括内壳体31，内壳体31内设置空腔32，内壳体31上设置尾排气出口33、尾排气入口管34和冷凝水出口管35，尾排气出口33、尾排气入口管34和冷凝水出口管35都与空腔32连通，抽样分支管路2的出口连接气液分离器3的尾排气入口管34，在气液分离器3上安装氢气浓度传感器4；气体混合引射稀释单元包括引射三通管5和稀释气体引入管路6，引射三通管的主入口51连接尾排主管路1的上游段1a，引射三通管5的分支入口53连接稀释气体引入管路6的一端，引射三通管5的出口52连接尾排主管路1的下游段1b，在主入口51与分支入口53的交接处设置引射喷嘴54，通过引射喷嘴54的作用使分支入口53处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路6进入尾排主管路1达到稀释的作用。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：包括气体混合引射稀释单元，其中：气体混合引射稀释单元包括引射三通管和稀释气体引入管路，引射三通管的主入口连接尾排主管路的上游段，引射三通管的分支入口连接稀释气体引入管路的一端，引射三通管的出口连接尾排主管路的下游段，在主入口与分支入口的交接处设置引射喷嘴，通过引射喷嘴的作用使分支入口处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路进入尾排主管路达到稀释的作用。/n
【技术特征摘要】
1.燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：包括气体混合引射稀释单元，其中：气体混合引射稀释单元包括引射三通管和稀释气体引入管路，引射三通管的主入口连接尾排主管路的上游段，引射三通管的分支入口连接稀释气体引入管路的一端，引射三通管的出口连接尾排主管路的下游段，在主入口与分支入口的交接处设置引射喷嘴，通过引射喷嘴的作用使分支入口处形成负压，使外部冷空气通过稀释气体引入管路进入尾排主管路达到稀释的作用。
2.根据权利要求1所述的燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：还包括氢气浓度检测单元，所述的氢气浓度检测单元包括尾排主管路、抽样分支管路、气液分离器和氢气浓度传感器,其中所述的抽样分支管路的入口连接在尾排主管路的上游段，所述的气液分离器包括内壳体，内壳体内设置空腔，内壳体上设置尾排气出口、尾排气入口管和冷凝水出口管，尾排气出口、尾排气入口管和冷凝水出口管都与空腔连通，抽样分支管路的出口连接气液分离器的尾排气入口管，在气液分离器上安装氢气浓度传感器。
3.根据权利要求2所述的燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：稀释气体引入管路的另一端连接一个外壳，外壳里面设置第一空腔，外壳的一侧设置空气入口，稀释气体引入管路、空气入口与第一空腔连通，气液分离器的内壳体安装在第一空腔里，在内壳体与外壳之间还设置流道以便外部冷空气进入到稀释气体引入管路。
4.根据权利要求2所述的燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置，其特征在于：在气液...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁未栋，邓佳，李勇，易勇，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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