- 瑞士Simtec Buergel AG
- 美國Honeywell公司霍尼韋爾
- GE DRUCK德魯克公司
- 法國SBG SYSTEMS
- Delta Tech公司
- 芬蘭VAISALA公司
- 德國Messkonzept GmbH公司
- Xensor Integration
- 芬蘭DEKATI
- Jewell Instruments
- 美國ACES SYSTEMS
- WS Technologies
- Flight Data Systems公司
- PF FISHPOLE HOISTS
- Dukane Seacom
- 挪威Sensonor AS公司
- 荷蘭Xsens公司
- Canon Load Banks
- VIAVI/Aeroflex
- OPTI Manufacturing
- 芬蘭Labkotec Oy
- 德國Pro-chem Analytik GmbH
- 德國BD|SENSORS
- Aerofab NDT
- 美國PIXHAWK和TE和MEAS公司
- DESHONS HYDRAULIQUE
- 美國NTM Sensors公司
- Nissha FIS Inc.公司
- 美國New Avionics公司
- 愛爾蘭Innalabs
- KNESTEL Technologie
熱導氫氣傳感器在燃料電池車上應用
熱導氫氣傳感器在燃料電池車上應用
-氫能源車輛尾氣氫氣排放和泄漏監(jiān)測
隨著汽車行業(yè)轉向更清潔、更可持續(xù)的能源,燃料電池汽車(FCV)已成為一項有前景的技術。這些氫能源車輛利用氫氣作為燃料來源,通過燃料電池中的電化學反應發(fā)電,水是單一的產(chǎn)品。雖然氫燃料電池具有顯著的環(huán)境效益,但它們也帶來了挑戰(zhàn),特別是在安 全方面。氫氣高度易燃,如果發(fā)生泄漏,可能會帶來風險。因此,有效的氫氣泄漏檢測系統(tǒng)對于確保燃料電池汽車的安 全性和可靠性至關重要。氫氣傳感器在燃料電池車中主要應用于氫氣泄漏檢測和殘氫排放監(jiān)控?。
一、氫能源車氫氣泄漏檢測
集成到氫能源車輛系統(tǒng)中:導熱氫傳感器
集成在燃料電池汽車中,用于監(jiān)測關鍵區(qū)域的氫含量,例如:
氫氣儲存罐:氫氣傳感器可以檢測儲氫罐中的泄漏,確保氫氣的安 全儲存。
燃料電池堆:監(jiān)測燃料電池堆內的氫氣濃度有助于保持很佳的運行條件和安 全性。
車輛艙內:傳感器可以放置在客艙內,以檢測操作過程中可能發(fā)生的任何氫氣泄漏。以便在發(fā)生泄漏時能夠及時報警。
氫氣傳感器集成到燃料電池汽車中,通過以下方式增強了安 全協(xié)議:
觸發(fā)警報:如果檢測到泄漏,系統(tǒng)可以觸發(fā)警報以提醒駕駛員并啟動安 全措施。
自動關閉:車輛可以自動關閉燃料電池系統(tǒng),以防止進一步釋放氫氣并降低風險。
數(shù)據(jù)記錄:持續(xù)監(jiān)控允許數(shù)據(jù)記錄,這對診斷和改進安 全措施很有用。
二、氫能車殘氫排放監(jiān)測:
在氫能源車輛的運行過程中,殘氫排放也是一個需要關注的問題。氫氣傳感器能夠:
監(jiān)測排放殘氫濃度:檢測車輛運行后可能殘留的氫氣,確保其濃度在安 全范圍內。
優(yōu)化排放控制:根據(jù)檢測到的殘氫濃度,調整發(fā)動機或燃料電池的工作狀態(tài),優(yōu)化氫氣的使用效率。
氫能源車輛氫氣泄漏檢測:安 全需求
氫氣泄漏相關風險,盡管氫氣有其優(yōu)點,但由于其易燃性和低點火能量,氫氣仍存在安 全風險。氫氣泄漏可能導致:
火災隱患:氫氣在有點火源的情況下會著火,導致火災或爆炸。
公眾看法:關于氫氣的安 全問題可能會阻礙燃料電池汽車的采用,強調了有效檢測系統(tǒng)的必要性。
為確保燃料電池汽車中氫氣的安 全使用,監(jiān)管機構制定了氫氣儲存、處理和檢測標準。遵守這些標準對于燃料電池汽車的制造商和運營商維護安 全和公眾信任至關重要。
熱導、催化燃燒、半導體原理氫氣傳感器在燃料電池車方面均有重要應用,主要用于確保車輛的安 全運行?。在氫能演車輛中應用中,熱導、催化燃燒、半導體原理的氫氣傳感器各有其優(yōu)缺點?。
1、?熱導原理氫氣傳感器?:
熱導原理氫氣傳感器?根據(jù)氫氣熱導率的不同來檢測其濃度。在燃料電池車中,熱導式氣體傳感器被廣泛應用于車輛的氫氣瓶艙、燃料電池發(fā)動機艙、氫化口艙和乘客艙,用于實時檢測氫氣泄漏情況?。其高靈敏度和快速響應的特點,使得車輛能夠在氫氣泄漏達到危險水平之前及時發(fā)出警報,從而有效預防安 全事故。
- 優(yōu)點:熱導式傳感器可在大范圍內實現(xiàn)較為快速的氫氣傳感(約在10秒內)。它對于氫氣的檢測具有較寬的測量范圍,且在某些情況下能提供相對穩(wěn)定的性能?,而且壽命較長,在10年以上。這種熱導氫傳感器還可以檢測高濃度的殘氫排放,而且達到很高的精度。催化燃燒的氫氣傳感器無法進行殘氫氣檢測。
- 缺點:對高熱導率氣體(如氦、甲烷、一氧化碳等)會造成交叉敏感,難以實現(xiàn)對低濃度(2000ppm以下)氫氣的準確檢測。
2、催化燃燒原理氫氣傳感器?:
雖然催化燃燒原理氫氣傳感器在搜索結果中沒有直接提及其在燃料電池車中的具體應用,但考慮到其工作原理(通過催化燃燒反應來檢測氫氣濃度),這類傳感器同樣適用于燃料電池車的氫氣泄漏檢測。催化燃燒原理傳感器具有測量范圍廣、響應速度快等優(yōu)點,能夠確保燃料電池車在各種工況下都能準確檢測氫氣濃度,保障行車安 全。
催化燃燒催化珠氫氣傳感器由兩個珠狀物組成,珠狀物圍繞著一根在高溫(450°C)下工作的電線。一個珠子沒有添加催化劑被鈍化,這樣當它與氫氣分子接觸時就不會發(fā)生反應,作為背景參考。另一個珠子被涂上催化劑以促進與氣體的反應。珠子通常放置在惠斯通電橋電路的獨立支腿上。當氫氣存在時,催化珠上的電阻增加,而鈍化珠上的電阻沒有變化。這改變了電橋的平衡,改變了輸出電壓值Vout。
- 優(yōu)點:催化燃燒式傳感器計量準確,響應快速,能夠在較短時間內檢測到氫氣的存在。它對于氫氣的檢測具有較高的靈敏度,在可燃氣體檢測領域是一類主導傳感器?。
- 缺點:該傳感器在可燃性氣體范圍內無選擇性,可能對其他可燃氣體也有響應,同時壽命較短。此外,它存在暗火工作的風險,有引燃爆炸的危險。同時,某些元素有機蒸汽可能對傳感器產(chǎn)生中毒作用,影響其性能?。
3、半導體原理氫氣傳感器?(通常指金屬氧化物半導體傳感器):
金屬氧化物半導體(MOS)氫氣傳感器由一個加熱電阻器和一個由沉積在加熱器上的金屬氧化物層制成的敏感電阻器組成,加熱電阻器將傳感器加熱至其工作溫度(200–500°C)。金屬氧化物層的電阻隨溫度和周圍空氣中的氫含量而變化。MOS氫氣傳感器存在一些問題,包括缺乏選擇性、穩(wěn)定性和靈敏度,以及響應時間較長。
- 優(yōu)點:半導體傳感器通常具有體積小、成本低、易于集成和在線測量等優(yōu)點。它們能夠在常溫下工作,且對某些氣體具有較高的靈敏度?。
- 缺點:半導體傳感器的選擇性相對較差,可能受到其他氣體的干擾。此外,其響應速度可能不如熱導原理和催化燃燒式氫氣傳感器快,且在某些環(huán)境下可能存在穩(wěn)定性問題?。
半導體氫氣傳感器是利用電化學反應來檢測空氣中氫氣濃度的傳感器。在燃料電池車中,這類傳感器被用來監(jiān)測汽車內部氫氣的濃度。當氫氣濃度過高時,傳感器會立即發(fā)出警報,從而防止因氫氣泄漏導致的安 全隱患?。此外,半導體氫氣傳感器還具有體積小、成本低、在線測量和易于集成等優(yōu)點,使得其在燃料電池車中的應用更加廣泛。
熱導、催化燃燒、半導體原理的氫氣傳感器在氫能應用中各有其獨特的優(yōu)缺點。在選擇使用哪種傳感器時,需要根據(jù)具體的應用場景、檢測要求以及安 全標準等因素進行綜合考慮。在燃料電池車方面均發(fā)揮著重要作用,它們共同構成了車輛氫氣泄漏檢測的安 全防線,為燃料電池車的安 全運行提供了有力保障。
熱導氫氣傳感器在燃料電池車中的應用主要體現(xiàn)在氫氣泄漏檢測、優(yōu)化燃料電池參數(shù)以及確保車輛安 全等方面?。熱導氫氣傳感器還具備高靈敏度和對氫氣的選擇性,能夠快速響應和恢復,不受信號飽和影響,并且能夠適應廣泛變化的環(huán)境流速。熱導原理氫氣傳感器也用于監(jiān)控燃料電池車的殘氫排放,在燃料電池車運行過程中,會產(chǎn)生一定量的殘氫。這些殘氫如果排放不當,不僅會對環(huán)境造成污染,還可能對車輛的性能產(chǎn)生負面影響。通過安裝熱導原理氫氣傳感器,可以實時監(jiān)測殘氫的排放情況,確保殘氫得到妥善處理,從而保護環(huán)境和車輛性能?。這些特性使得熱導氫氣傳感器在燃料電池車中的應用更加可靠和穩(wěn)定?。