本申请公开一种尾气处理装置、燃料电池系统及燃料电池汽车,涉及燃料电池汽车技术领域;尾气处理装置包括进气管路、排气管路和换热部;进气管路输出压缩空气至电堆;排气管路连通电堆以输出电堆排出的尾气;换热部将进气管路分隔为第一进气段和第二进气段,且将排气管路分隔为第一排气段和第二排气段,换热部与电堆间还设置有冷却回路;其中,压缩空气经第一进气段输出至换热部内并与冷却回路的冷却介质换热后,经第二进气段输出至电堆,尾气经第一排气段输出至换热部内与压缩空气换热,经第二排气段输出至尾排管路。解决在寒冷环境下燃料电池汽车尾气中的水分冷凝进而导致尾气起雾,阻碍后车的驾驶视线,带来行车安全隐患的问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池汽车,尤其涉及一种尾气处理装置、燃料电池系统及燃料电池汽车。
技术介绍
1、燃料电池是以氢气和氧气作为燃料,将化学能转换为电能的化学装置,其高效和环保的发电性能有利于环境保护的需要。
2、搭载燃料电池的燃料电池汽车在运行过程中,氢气与氧气发生化学反应使汽车尾气中含有大量水分,在寒冷环境下,水的饱和蒸气压降低,尾气中的水分冷凝进而导致尾气起雾,阻碍后车的驾驶视线,带来行车安全隐患。
3、所以上述问题亟需解决。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种尾气处理装置、燃料电池系统及燃料电池汽车,以解决在寒冷环境下燃料电池汽车尾气中的水分冷凝进而导致尾气起雾,阻碍后车的驾驶视线,带来行车安全隐患的问题。
2、为解决上述技术问题,本申请实施例提供如下技术方案:
3、本申请第一方面提供一种尾气处理装置,包括:
4、进气管路,进气管路输出压缩空气至电堆;
5、排气管路,排气管路连通电堆以输出电堆排出的尾气;
6、换热部,换热部连通于进气管路的输出路径上,以将进气管路分隔为第一进气段和第二进气段,且换热部连通于排气管路的输出路径上,以将排气管路分隔为第一排气段和第二排气段,换热部与电堆间还设置有冷却回路;
7、其中,压缩空气经第一进气段输出至换热部内并与冷却回路的冷却介质换热后,经第二进气段输出至电堆,尾气经第一排气段输出至换热部内与压缩空气换热,经第二排气段输出至尾排管路。p>8、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中换热部内具有第一流道、第二流道和第三流道,第一流道的两端于换热部上分别形成第一入口和第一出口,第二流道的两端于换热部上分别形成第二入口和第二出口,第三流道的两端于换热部上分别形成第三入口和第三出口;其中,第一入口连通第一进气段,第一出口连通第二进气段,第二入口连通第一排气段,第二出口连通第二排气段,第三入口和第三出口分别连通冷却回路的两端。
9、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第一进气段上设置有空气压缩组件,空气压缩组件包括监控模块和空压机,空压机设置于监控模块和换热部之间用于对进入第一进气段的气体压缩,监控模块监控进入第一进气段的气体的温度流量数据以控制空压机的压缩功率。
10、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第一进气段上还设置有过滤部件,过滤部件设置于空气压缩组件前,用于过滤进入第一进气段的气体。
11、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第二进气段上设置有第一阀体,第一阀体用于调控输出至电堆的压缩空气的流量;第一排气段上设置有第二阀体,第二阀体用于调控输出至换热部的尾气的流量。
12、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第二进气段上还设置有第一压力传感器和温度传感器,第一压力传感器和温度传感器设置于第一阀体后。
13、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第一排气段上还设置有第二压力传感器,第二压力传感器设置于第二阀体前。
14、在一些实施例中,前述的尾气处理装置,其中第一排气段上还设置有消音部件,消音部件位于第二阀体和换热部之间。
15、本申请第二方面提供一种燃料电池系统,包括电堆和上述的尾气处理装置,尾气处理装置的换热部分别通过第二进气段、冷却回路和第一排气段与电堆连通。
16、本申请第三方面提供一种燃料电池汽车,包括上述的燃料电池系统。
17、通过上述技术方案,本申请提供的一种尾气处理装置、燃料电池系统及燃料电池汽车至少具有下列优点:
18、本申请第一方面提供一种尾气处理装置,包括进气管路、排气管路和换热部;进气管路输出压缩空气至电堆;排气管路连通电堆以输出电堆排出的尾气;换热部连通于进气管路的输出路径上,以将进气管路分隔为第一进气段和第二进气段,且换热部连通于排气管路的输出路径上,以将排气管路分隔为第一排气段和第二排气段,换热部与电堆间还设置有冷却回路;其中,压缩空气经第一进气段输出至换热部内并与冷却回路的冷却介质换热后,经第二进气段输出至电堆,尾气经第一排气段输出至换热部内与压缩空气换热,经第二排气段输出至尾排管路。本申请通过在进气管路和排气管路的输出路径上设置换热部,并通过设置冷却回路对第一进气段的高温高压的压缩空气进行换热,降低进入电堆的第二进气段内压缩空气的温度,避免对电堆造成损伤,且本申请使电堆排出的温度较低的尾气经第一排气段输出至换热部内与压缩空气换热,能够进一步降低压缩空气温度,减轻冷却回路的工作负荷的同时,提高输出至尾排管路的第二排气段内的尾气温度,进而增大水的饱和蒸气压,减少寒冷环境下水汽冷凝,进而减少了雾气产生,保障了道路行车安全。通过本申请的应用,解决在寒冷环境下燃料电池汽车尾气中的水分冷凝进而导致尾气起雾,阻碍后车的驾驶视线,带来行车安全隐患的问题。
19、本申请第二方面提供的燃料电池系统、第三方面提供的燃料电池汽车与本申请第一方面提供的尾气处理装置具有相同或相似的技术效果。
20、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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【技术保护点】
1.一种尾气处理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的尾气处理装置,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的尾气处理装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的尾气处理装置,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的尾气处理装置,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的尾气处理装置,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的尾气处理装置,其特征在于,
8.根据权利要求5-7任一项所述的尾气处理装置,其特征在于,
9.一种燃料电池系统,其特征在于,包括:
10.一种燃料电池汽车,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种尾气处理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的尾气处理装置,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的尾气处理装置,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的尾气处理装置,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的尾气处理装置,其特征在于,
...
【专利技术属性】
技术研发人员:靳晨曦,方芳,刘秀会,李瑞超,徐会杰,罗雅丽,宋晨正,
申请(专利权)人:北京氢沄新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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