氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块

日期：2025-04-29 20:52

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摘要：氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块-氢气传感器,美国NTM Sensors公司燃料电池氢气传感器。随着各国对燃料电池汽车产业的不断投入，燃料电池汽车技术逐渐成熟，各国及各区域燃料电池汽车相关标准也在不断制定和完善中。目前，世界上已有多款款氢燃料电池车实现量产。目前，各大汽车相厂商继宣布将提前上市燃料电池车,燃料电池车使用的电子零部件的开发也开始逐步升温。但是，人们对于氢燃料电池车的安全性普遍存在顾虑，这些顾虑主要来自于高压储氢瓶以及氢恐怖的爆燃效果，所以人们都在问：它安全吗？会爆炸吗？氢燃料电池工...

氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块-氢气传感器

随着各国对燃料电池（Fuel Cell）汽车产业的不断投入，燃料电池汽车技术逐渐成熟，各国及各区域燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle,FCV）相关标准也在不断制定和完善中。目前，世界上已有多款款氢燃料电池车实现量产。目前，各大汽车相厂商继宣布将提前上市燃料电池车,燃料电池车使用的电子零部件的开发也开始逐步升温。但是，人们对于氢燃料电池车（Fuel Cell Vehicle,FCV)的安全性普遍存在顾虑，这些顾虑主要来自于高压储氢瓶以及氢恐怖的爆燃效果，所以人们都在问：它安全吗？会爆炸吗？

FTC130热导氢气传感器|氢气变送器技术参数下载

FH2-HY04氢气传感器（H2传感器）技术资料下载

MEMS热导式传感器工作原理：热导率传感器通过测量气体或液体的导热能力来工作。当向材料施加热量时，其散热速率受到其导热性的影响。在典型的热导率传感器中，两个温度传感器（通常是热电偶或电阻温度传感器）以已知距离放置。加热器产生已知量的热量，并测量两个传感器之间的温差。然后，可以根据热流和温差计算导热系数。热导率气体传感器敏感芯片测量膜中心热电堆热结和芯片厚边缘冷结之间的热阻。这是通过使用电阻器加热器Rheat加热膜的中心来实现的。由此产生的中心温度升高由热电堆温度传感器测量。实际温度升高取决于膜中心和环境之间的有效热阻，这受到膜热阻、环境气体热阻、任何存在的气体流量和（通常可以忽略不计）发射辐射等因素的影响。

MEMS热导率传感器测量温度有几种类型，包括：

电阻温度传感器：这些传感器利用材料的电阻变化来确定温度。
热电堆传温度感器：这些传感器由多个串联的热电偶组成，提供更高的输出电压和灵敏度。

TCD-5880-P2RW气体传感器敏感元件为了测量时准确补偿环境温度变化，可以在热导率传感器芯片旁边安放一个2x2 mm的PT100铂电阻温度传感器。这允许根据温度DIN B等级准确测量传感器芯片的温度。标准为100欧姆电阻器（0ºC时为100欧姆，灵敏度为0.39%/ºC），可选为0ºC下为100欧姆的Pt100。所谓的"Roof硅盖"是粘在薄膜热点上的硅散热器，在距离薄膜100μm处形成散热器（见图4.5）。“硅盖”有两个应用。首先，热导率传感器周围的任何气流都被硅盖阻挡，无法到达热膜，因此传感器的对流量灵敏度大大降低。因此，在有流量的情况下进行测量时，硅盖选项很有趣。其次，附近的散热器将传感器可以测量的上部真空压力增加了大约3倍。因此，当将热导率传感器用作真空计传感器时，硅盖选项也可能引起人们的兴趣。

氢燃料电池（Fuel Cell ）工作原理

氢燃料电池（Fuel Cell）基本工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂（铂）的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），与氧原子和氢离子重新结合为水。

由于供应给阴极板的氧，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水（蒸气）带走，就可以不断地提供电能。由于氢燃料电池不储能，确切的讲应该称为氢发电装置。

储氢瓶真的安全吗？-氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块-氢气传感器

目前，高压氢瓶储氢是车载氢气系统储氢方式的主流。燃料电池车有两个压力高达35-70MPa的储氢瓶分别置于后排坐垫下方和后方。人们*担心这两个高压的储氢瓶是否会在汽车发生碰撞中发生破裂、甚至爆炸。氢气是*轻的气体，它的扩散性极强，氢的扩散系数比空气大3.8倍，比汽油大7.5倍，由此可以证明氢比汽油安全是有根据的。所以少量的氢气泄漏，可以在空气中很快被稀释成安全的混合气。氢气的比重小，易向上逃逸，这使得事故时氢气的影响范围要小得多。

氢气会泄漏吗？-氢燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle,FCV）用氢泄漏传感器-氢气传感器

从氢瓶到燃料电池，氢气泄漏的薄弱环节是导气管、燃料电池及其链接部分。为此，氢燃料电池车都配有防泄漏安全系统。一般在氢气瓶附近及驾驶位附近安装有氢气感应装置即氢气传感器或氢气泄漏装置，1秒钟之内可以感知氢气泄露、关闭氢气瓶电磁阀并发出警报。同时，为了当氢气瓶电磁阀失效时能手动切断氢源，通常还配有手动截止阀。氢瓶电磁阀和手动截止阀联合作用，可有效的避免氢气泄漏，提高氢气使用安全。

美国NTM Sensors 公司的SenseH2氢气传感器-氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块-氢气传感器

美国NTM Sensors公司的SenseH2® 氢气传感器是用来氢气监测，为危险的工作环境提供保护。这种陶瓷传感器独特的展示了高灵敏度，高选择性和对空气中的快速响应等特点。氢气传感器可以在一个很宽的温度和湿度范围内对氢气进行可靠的测量，甚至可以在可燃气体环境中测量氢气。另外，美国NTM Sensors 公司的SenseH2® 氢气传感器区别其他传感器显著特点是在暴露在连续的低浓度的氢气，氢气传感器的信号不会饱和，氢气消失后，传感器快速地恢复。NTM Sensors 公司的SenseH2® 氢气传感器已经得到UL认证，按照UL60079-15 和EN60079-15 标准满足Class l, Division 2 and Zone 2 危险区域。

美国NTM Sensors公司的SenseH2氢气传感器特性，对氢气有高度灵敏度和选择，应用在电池仓，通讯系统备用电池和燃料电池汽车等场合H2氢气浓度测量和监测。

一、美国NTM Sensors公司SenseH2氢气传感器优点-氢燃料电池车用氢气泄漏传感器和电池原理-氢气监测模块-氢气传感器

• 0.5% ~4.0% H2 (5 to 100% LFL)量程（在空气中）

• 1.0~4.5VDC线性成比例输出

• +/- 0.25% H2精度

• 高灵敏性，只对氢气敏感

• 快速响应和恢复时间

• 抗其它可燃气体干扰，例如CO，CH4和VOCs等

• 不受温度、湿度和气体流速影响

• 氢气传感器具有自诊断功能

•近1000只氢气传感器的燃料电池汽车（FCV,Fuel Cell Vehicles）应用（欧洲）

二、美国NTM Sensors公司SenseH2氢气传感器技术参数

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	zui小	zui大	单位
H2量程（在空气中）	0.25	3.75	%
重复性	0.25	0.25	%H2
输入电压	9	32	VDC
输出信号（线性）	1	4.5	VDC
错误状态输出信号	0.00	0.75	VDC
错误状态输出信号	4.75	5.00	VDC
功耗（25℃）	0.10	0.15	A
响应时间（T90）	-	5	Sec
恢复时间（T10）	-	5	Sec
环境温度	-40	80	℃
相对湿度	5	95	%RH
流量	0.02	5.00	m/s
危险环境认证