一种燃料电池车用氢气泄漏探测器的制作方法

本发明涉及氢燃料电池汽车用的一种氢气泄漏探测装置。

背景技术：

氢燃料电池汽车是一种用车载氢燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车，具有高效、清洁、舒适、零排放等优点。

氢燃料电池汽车使用氢气作为燃料，氢气是一种可燃烧、在密闭环境可能爆炸的气体，因此对氢气是否泄漏的实时可靠监控是保障燃料电池汽车整车安全的必要条件。当前的氢气泄漏探测器采用模拟量输出线性对应表征环境氢气浓度值，但使用车载电源进行供电，氢气泄漏探测器输出信号易受干扰，不利与氢气浓度的可靠识别和是否泄漏的有效判断。

技术实现要素：

本申请提供一种燃料电池车用氢气泄漏探测器，以使探测器及时准确地输出信号。

根据第一方面，一种实施例中提供一种燃料电池车用氢气泄漏探测器，包括：氢气传感器及其信号处理电路，用于检测环境中氢气浓度并将氢气浓度转换为电信号；放大电路，其与氢气传感器及其信号处理电路输出端连接，用于将电信号进行放大并输出电压信号；电平转换电路，其与放大电路的输出端连接，用于将放大的电压信号规范为线性对应氢气浓度的模拟电压信号，并对外输出；隔离电源模块，用于将车载电源与氢气泄漏探测器隔离并将车载电源电压转换为标准电压为氢气探测器中的各个功能模块和电路供电。

优选地，还包括采样电路和MCU，所述采样电路与放大电路的输出端连接，用于将放大电路输出的模拟电压信号转换为数字信号；所述MCU与采样电路连接，用于将采样电路输出的数字信号转换为氢气浓度值。

优选地，还包括CAN模块，CAN模块与MCU连接，用于将氢气浓度值输出到CAN通讯总线。

优选地，所述放大电路为差分放大电路。

优选地，所述电平转换电路为加法输出电路。

优选地，所述采样电路为AD采样电路。

优选地，所述隔离电源模块采用隔离电路结构。

依据上述实施例的燃料电池车用氢气泄漏探测器，由于采用隔离电源模块进行供电，降低了整车电源的共模干扰，提高了模拟量输出信号的准确性和及时性。进一步，该隔离电源模块采用隔离电路结构，有效提高输出模拟信号的抗干扰能力。进一步，不仅使用电平转换电路输出对应氢气浓度的模拟电压信号，还增加采样电路和MCU，输出对应氢气浓度的数字信号，两种信号传输通道彼此独立，一路损坏也不会影响另一路的工作，确保环境中氢气信号的可靠输出，保障燃料电池汽车的安全。

附图说明

图1为一实施例原理框图；

图2为另一实施例原理框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

氢气泄漏探测装置在工作时需要对其供电，现有技术中直接采用车载电源对其供电，容易对氢气泄漏探测装置中的元器件造成干扰，从而降低输出信号的准确性。

实施例一：

本实施例采用隔离电源模块，将车载电源与氢气泄漏探测装置隔离开来，使得氢气泄漏探测装置受到的干扰减小，保证输出的准确性。

请参考图1，燃料电池车用氢气泄漏探测器10包括：

氢气传感器及其信号处理电路1，用于检测环境中氢气浓度并将氢气浓度转换为微弱电压信号。

差分放大电路2，其与氢气传感器及其信号处理电路的1输出端连接，用于将氢气传感器及其信号处理电路1输出的弱电压信号放大，使输出的电压信号便于检测处理。

电平转换电路3，其与差分放大电路2的输出端连接，用于将放大的电压信号规范为0.5～4.5V的标准电压信号，并使规范后的标准电压信号线性对应氢气浓度的模拟电压信号，并对外输出氢气浓度信息。

隔离电源模块4，用于将车载电源5输出的12V或24V电压转换为5V电压，并将车载电源5与氢气泄漏探测器中的其它功能模块和电路隔离开来，降低整车电源的共模干扰，提高模拟量输出信号的准确性。隔离电源模块4转换后的5V电压为氢气探测器中的各个功能模块和电路供电。

在一优选实施例中，电平转换电路3采用加法输出电路。

在一优选实施例中，隔离电源模块4采用隔离电路结构，有效提高输出模拟信号的抗干扰能力。

实施例二：

请参考图2，燃料电池车用氢气泄漏探测器包括：

氢气传感器及其信号处理电路1，用于检测环境中氢气浓度并将氢气浓度转换为微弱电压信号。

差分放大电路2，其与氢气传感器及其信号处理电路的1输出端连接，用于将氢气传感器及其信号处理电路1输出的弱电压信号放大，使输出的电压信号便于检测和使用。

电平转换电路3，其与差分放大电路2的输出端连接，用于将放大的电压信号规范为0.5～4.5V的标准电压信号，并使规范后的标准电压信号线性对应氢气浓度的模拟电压信号，并对外输出氢气浓度信息。

隔离电源模块4，用于将车载电源5输出的12V或24V电压转换为5V电压，并将车载电源5与氢气泄漏探测器中的其它功能模块和电路隔离开来，降低整车电源的共模干扰，提高模拟量输出信号的可靠性。隔离电源模块4转换后的5V电压为氢气探测器中的各个功能模块和电路供电。

AD采样电路6，其与差分放大电路2的输出端连接，用于将差分放大电路2输出的模拟电压信号转换为数字信号；

MCU 7，其与AD采样电路6连接，用于将采样电路输出的数字信号经计算转换为环境氢气浓度信息。

CAN模块8，CAN模块8与MCU 7连接，用于将氢气浓度值输出到车载CAN通讯总线。其中，CAN是至控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)。

本实施例采用单片机对氢气传感器经处理电路后的电压信号采样，计算并通过CAN总线输出氢气浓度信息，进一步保障了信息的准确性和抗干扰能力。

该实施例具有CAN和模拟信号输出两种信息输出模式，两种信号传输通道彼此独立，一路损坏也不会影响另一路的工作，确保环境中氢气信号的可靠输出，保障燃料电池汽车的安全。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。