一种氢能汽车安全检测装置

技术领域

本发明涉及氢能安全技术领域，尤其涉及一种氢能汽车安全检测装置。

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检测。现有的氢能汽车中往往采用氢浓度传感器检测氢气是否泄漏，但是氢浓度传感器在汽车长时间震动下，极易损坏，具有寿命短的缺点。

发明内容

本发明为了解决现有技术寿命短和容易损坏的缺点，提出一种稳定性好、寿命长、不易损坏的氢能汽车安全检测装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氢能汽车安全检测装置，氢能汽车包括：氢瓶、燃料反应堆；氢瓶和燃料反应堆连接，燃料反应堆设置有用于输出水和水蒸气的输出口；安全检测装置包括温度检测模块、压力检测模块，温度检测模块设置在氢瓶上；压力检测模块设置在氢瓶上；安全检测装置还包括第一管路和第二管路，第一管路的上端和输出口连通，第二管路的下端和输出口连接，第一管路设置有流量测算模块，第二管路设置有冷却机构。

进一步地，安全检测装置还包括第三管路和第四管路，第三管路的一端和输出口连接，第三管路的另一端和第一管路的上端连接；从输出口到第一管路，第三管路逐渐向下倾斜；第四管路的一端和第一管路的上端连接，第四管路的另一端和第二管路的下端连接；从第一管路到第二管路，第四管路逐渐向上倾斜。

进一步地，氢能汽车还包括空调系统，空调系统包括冷却机构。

进一步地，安全检测装置还包括设置在第四管路和第二管路之间的阀门机构，阀门机构包括第一连接口、第二连接口，第一管路的上端和第一连接口连通，第二管路的下端和第二连接口连通，阀门机构还包括第三连接口，空调系统还包括鼓风机，鼓风机设置在第二管路上，冷却机构设置在阀门机构和鼓风机之间，安全检测装置包括第一状态和第二状态；当安全检测装置处于第一状态时，第二连接口和第三连接口连通；当安全检测装置处于第二状态时，第一连接口和第二连接口连通。

进一步地，阀门机构包括阀体、转动连接在阀体内的阀芯，第一连接口、第二连接口和第三连接口均设置在阀体上并贯通阀体的侧壁，阀芯设置有通道，通道贯穿阀芯；当安全检测装置处于第一状态时，通道的一端和第二连接口连通，通道的另一端和第三连接口连通；当安全检测装置处于第二状态时，通道的一端和第一连接口连通，通道的另一端和第二连接口连通。

进一步地，冷却机构包括壳体、冷却管和压缩机，冷却管至少部分设置在壳体内，冷却管和压缩机连接，壳体设置有进气口和出气口，进气口设置在壳体的下侧，第二管路包括第一管段和第二管段，第一管段的下端和第二连接口连通，第一管段的上端和进气口连通，第二管段和出气口连通，鼓风机设置在第二管段上。

进一步地，冷却管包括直管段，直管段穿过壳体，壳体内设置有刮板，直管段穿过刮板并和刮板滑动连接，壳体设置有用于驱动刮板沿直管段的轴线运动的驱动机构。

进一步地，驱动机构包括往复丝杠和电机，往复丝杠和电机连接，往复丝杠至少部分设置在壳体内，往复丝杠穿过刮板并和刮板配合，往复丝杠的轴线和直管段的轴线平行。

进一步地，直管段的数量为两个或两个以上，直管段的轴线相互平行。

和现有技术相比，本发明提供的安全检测装置具有稳定性好、寿命长、不易损坏的优点。

附图说明

图1为本申请的实施例的氢能汽车的部分示意图。

图2为本申请的实施例的安全检测装置第一状态示意图。

图3为本申请的实施例的图2的A处放大图。

图4为本申请的实施例的安全检测装置第二状态示意图。

图5为本申请的实施例的图4的B处放大图。

图6为本申请的实施例的冷却机构的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1和图2，氢能汽车100包括氢瓶11、燃料反应堆12。氢瓶11内设置有氢气。氢瓶11和燃料反应堆12连接并用于向燃料反应堆12输出氢气。具体的，燃料反应堆12设置有第一输入口121和第二输入口122。氢瓶11和第一输入口121连接，氢气从第一输入口121进入燃料反应堆12。第二输入口122和大气连通，大气中的氧气从第二输入口122进入燃料反应堆12并和燃料反应堆12内的氢气发生反应生成水和水蒸气。燃料反应堆12还设置有用于输出水和水蒸气的输出口123。

氢能汽车100还包括安全检测装置13，安全检测装置13用于检测氢气是否泄露，从而提高氢能汽车100的安全性。安全检测装置13包括温度检测模块131、压力检测模块132。作为一种实现方式，温度检测模块131设置为温度传感器，压力检测模块132设置为压力传感器。温度检测模块131设置在氢瓶11上并用于检测氢瓶11内的氢气的温度。压力检测模块132设置在氢瓶11上并用于检测氢瓶11内的氢气的压力。安全检测装置13还包括第一管路133和第二管路134，第一管路133的上端和输出口123连通，第二管路134的下端和输出口123连接。具体的，第一管路133靠近氢能汽车100的上侧的一端为第一管路133的上端。第二管路134靠近氢能汽车100的下侧的一端为第二管路134的下端。第一管路133设置有流量测算模块1331。作为一种实现方式，流量测算模块1331设置为流量传感器。氢能汽车100还包括空调系统14，空调系统14包括冷却机构141。冷却机构141设置在第二管路134上。冷却机构141用于将水蒸气内的水分凝结成水。

安全检测装置13还包括第三管路135和第四管路136，第三管路135的一端和输出口123连接，第三管路135的另一端和第一管路133的上端连接。从输出口123到第一管路133，第三管路135逐渐向下倾斜，从而便于从输出口123输出的水流向第一管路133。第四管路136的一端和第一管路133的上端连接，第四管路136的另一端和第二管路134的下端连接。从第一管路133到第二管路134，第四管路136逐渐向上倾斜，从而便于第二管路134内的水流向第一管路133。

参见图2和图3，安全检测装置13还包括设置在第四管路136和第二管路134之间的阀门机构137。阀门机构137包括第一连接口1371、第二连接口1372。第一管路133的上端和第一连接口1371连通，第二管路134的下端和第二连接口1372连通。阀门机构137还包括第三连接口1373。第三连接口1373连接有第五管路13731。空调系统14还包括鼓风机142和出风口143，鼓风机142设置在第二管路134上，出风口143设置在第五管路13731上。冷却机构141设置在阀门机构137和鼓风机142之间，安全检测装置13包括第一状态和第二状态。

当安全检测装置13处于第一状态时，第二连接口1372和第三连接口1373连通。此时，安全检测装置13不进行安全检测。当氢能汽车100运行时，输出口123输出水和水蒸气，水和水蒸气全部经过第一管路133离开氢能汽车100。当空调系统14运行时，鼓风机142运行，鼓风机142输出的风经过冷却机构141，冷却机构141对鼓风机142的风进行冷却，冷却后的风先后经过第二连接口1372、第三连接口1373、第五管路13731后，从出风口143输出。

参见图4和图5，当安全检测装置13处于第二状态时，第一连接口1371和第二连接口1372连通。此时安全检测装置13可进行安全检测。当安全检测装置13进行安全检测时，温度检测模块131和压力检测模块132分别测得氢瓶11内的氢气的第一温度和第一压力，根据氢气的第一压力、氢气的第一温度和氢瓶11的体积计算得到氢瓶11内氢气的初始质量A；氢瓶11向燃料反应堆12输出氢气并开始计时，氢瓶11内的氢气质量开始减小；氢气和氧气在燃料反应堆12内反应发电，燃料反应堆12输出的电可以用于氢能汽车100的运行，也可以给氢能汽车100上的电池的充电；输出口123输出水蒸气和水，输出口123输出的水经过第三管路135进入第一管路133；输出口123输出的水蒸气经过第三管路135和第四管路136后进入第二管路134，水蒸气受到冷却机构141的冷却后凝结成水，水蒸气凝结而成的水在重力作用下经过第四管路136进入第一管路133；水蒸气凝结而成的水和输出口123输出的水在第一管路133汇集后经过流量测算模块1331，流量测算模块1331实时测得水的流量；经过10分钟后，由流量计算得到10分钟内经过流量测算模块1331的水的质量B；温度检测模块131和压力检测模块132分别测得氢瓶11内的氢气的第二温度和第二压力，根据氢气的第二压力、氢气的第二温度和氢瓶11的体积计算得到氢瓶11内氢气的检测后质量C；由A和C的差值得到氢瓶11内的氢气的消耗量D；当B和D的比值小于等于8.5时，则表示氢瓶11内的氢气存在泄漏，即氢瓶11输出的氢气至少部分泄漏到大气中，氢能汽车100存在安全隐患；当B和D的比值大于8.5时，则表示氢瓶11内的氢气不存在泄漏。

参见图5，作为一种实现方式，阀门机构137包括阀体1374、转动连接在阀体1374内的阀芯1375。第一连接口1371、第二连接口1372、第三连接口1373均设置在阀体1374上并贯通阀体1374的侧壁。阀芯1375设置有通道13751，通道13751贯穿阀芯1375。参见图2和图3，当安全检测装置13处于第一状态时，通道13751的一端和第二连接口1372连通，通道13751的另一端和第三连接口1373连通。参见图4和图5，当安全检测装置13处于第二状态时，通道13751的一端和第一连接口1371连通，通道13751的另一端和第二连接口1372连通。阀门机构137还包括第一电机(图中未示出)，第一电机和阀芯1375连接并用于转动阀芯1375，从而便于切换安全检测装置13的状态。

参见图4和图6，作为一种实现方式，冷却机构141包括壳体1411、冷却管1412和压缩机1413。冷却管1412至少部分设置在壳体1411内，冷却管1412和压缩机1413连接。壳体1411设置有进气口14111和出气口14112。进气口14111设置在壳体1411的下侧，从而便于水蒸气凝结而成的水流向第一管路133。出气口14112设置在壳体1411的上侧。第二管路134包括第一管段1341和第二管段1342。第一管段1341的下端和第二连接口1372连通，第一管段1341的上端和进气口14111连通。第二管段1342和出气口14112连通，鼓风机142设置在第二管段1342上。

冷却管1412包括直管段14121，直管段14121穿过壳体1411，直管段14121的轴线和水平面平行，壳体1411内设置有刮板14113，刮板14113和直管段14121的轴线垂直。直管段14121穿过刮板14113并和刮板14113滑动连接，壳体1411设置有用于驱动刮板14113沿直管段14121的轴线运动的驱动机构14114。通过上述设置，安全检测装置13在检测时，驱动机构14114带动刮板14113在直管段14121的两端来回移动，从而将直管段14121上的冷凝水挂落，进而使得水蒸气在直管段14121上凝结而成的水尽可能多的进入第一管路133，提高了安全检测装置13的检测准确性。

驱动机构14114包括往复丝杠14115和第二电机14116，往复丝杠14115和第二电机14116连接，往复丝杠14115至少部分设置在壳体1411内，往复丝杠14115穿过刮板14113并和刮板14113配合，往复丝杠14115的轴线和直管段14121的轴线平行。通过上述设置，当第二电机14116运行时，第二电机14116带动往复丝杠14115转动，刮板14113在往复丝杠14115的作用下，沿着直管段14121的轴线来回运动。

直管段14121的数量为两个或两个以上，直管段14121的轴线相互平行。具体的，从进气口14111到出气口14112，直管段14121依次排布，以此提高对水蒸气的冷凝效果。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。