【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢燃料电池领域，特别是涉及一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置及方法。
技术介绍
1、氢燃料电池发动机由电堆模组、氢气系统、空气系统及控制系统等组成，在发动机运行过程中阴极侧氮气会逐渐渗透到阳极侧，混入氢气中，氢气浓度逐渐降低，导致单片电压下降，整机效率降低，严重时电堆缺氢运行，对寿命造成不可逆损伤，因此有必要对电堆循环氢气中氮气浓度进行检测，通过排氮阀适时排出氮气浓度超过允许范围的循环氢，保证电堆阳极侧反应气体品质。
2、现有的方法多为外接氢气成分检测装置直接检测氢气成分，进而标定排氮阀开启时间和开启间隔，氢气成分检测装置的成本高昂、体积庞大，操作繁杂。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种体积小、简单易行、成本低廉的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置及方法。
2、一方面，本专利技术提出一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置，包括u型管和两个分别设置在u型管两端的压力传感器。
3、优选地，u型管横截面为圆形。
4、另一方面，本专利技术提出一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测方法，采用上述的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置来实施，该检测方法包括如下步骤：
5、s1、将混有氮气和水蒸汽的高速氢气通入u型管，因氮气密度、水蒸汽密度和氢气密度依次减小，在离心力作用下，氮气、水蒸汽和氢气在u型管内部由外侧至内侧逐渐分层，氮气被压缩在最外层，u型管流阻主要体现为氮气流阻；
7、s3、根据两个压力传感器检测的结果来启闭排氮阀，控制u型管流阻在设定范围内，间接控制管路内的氮气浓度。
8、优选地，u型管的管径为25mm，长度为130mm，流量为1500l/min，背压250kpaa。
9、优选地，若u型管中为纯氢气，则流阻为160pa；
10、若为湿度100％的湿氢气，则流阻为430pa；
11、若为湿度100％，氮/氢体积比0.15，则流阻为570pa；
12、若为湿度100％，氮/氢体积比0.3，则流阻为914pa；
13、通过控制排氮阀启闭将u型管流阻控制在570pa以下，即能控制管路中氮气浓度在15％以下。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
15、本专利技术在满足排氮要求的基础上，改换思路，利用混杂在氢气中的水蒸汽、氮气密度和流阻远远大于氢气的物性差异，设计工装分离气体，避开实现难度较大的氢气成分检测方案，通过设计体积小、简单易行、成本低廉的工装间接反映管路内气体成分变化，解决实际工程难题。
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1.一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置，其特征在于，U型管横截面为圆形。
3.一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置来实施，该检测方法包括如下步骤：
4.一种根据权利要求3所述的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测方法，其特征在于，U型管的管径为25mm，长度为130mm，流量为1500L/min，背压250kPaA。
5.一种根据权利要求4所述的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置，其特征在于，u型管横截面为圆形。
3.一种燃料电池发动机氢路氮气浓度检测方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的燃料电池发动机氢路氮气浓度检测装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：巩亚楠，李翠翠，尚启明，
申请(专利权)人：氢质氢离北京氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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