[實用新型]尾氣排水回收利用系統及包括該系統的燃料電池汽車

有效

• 申請號: 201820052641.5
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN207925584U
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李子飛;李海
• 申請（專利權）人: 北京國鴻氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662;B60L11/18
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

本實用新型提供一種尾氣排水回收利用系統及包括該系統的燃料電池汽車，包括燃料電池電堆，分別與該燃料電池電堆氫氣出口、空氣出口和空氣入口連接的陽極吹掃管路、陰極尾氣管路和空氣供給管路；所述陽極吹掃管路的末端與所述陰極尾氣管路相接，所述連接處的下游設置有第一儲水箱，所述第一儲水箱的底部分別設置排水管路和飲用水出水管路，所述飲用水出水管路的末端引入燃料電池車內。由上，陰極尾氣管路排放殘余空氣、液態水及少量水蒸氣，陽極吹掃管路排放殘余氫氣和水蒸氣。第一儲水箱對排水進行回收利用，一方面避免生成的水直接排到馬路上而結冰。另一方面將水回收處理，使尾氣排水變為飲用水，解決了現有汽車上無法隨時供應飲用水的難題。

技術領域

本實用新型涉及新能源汽車技術領域，特別是一種尾氣排水回收利用系統及包括該系統的燃料電池汽車。

背景技術

近年來隨著環境問題日益嚴重，各大車企對燃料電池車加大研發投入，不斷推出新款燃料電池車型，燃料電池車開始正式走向市場。燃料電池車的工作原理為：電池的陽極(燃料極)輸入氫氣(燃料)，氫分子(H₂)在陽極催化劑作用下被離解成為氫離子(H+)和電子(e-)，氫離子穿過燃料電池的電解質層向陰極化極方向運動，電子因通不過電解質層而由一個外部電路流向陰極。在電池陰極輸入氧氣 (O₂),氧氣在陰極催化劑作用下離解成為氧原子(O)，與通過外部電路流向陰極的電子和燃料穿過電解質的氫離子結合生成穩定結構的水(H₂O),完成電化學反應放出熱量。理論上，只要陽極不斷輸入氫氣，陰極不斷輸入氧氣，電化學反應就會連續不斷地進行下去, 電子就會不斷通過外部電路流動形成電流，從而連續不斷地向汽車提供電力。

一輛普通燃料電池轎車，燃料電池發動機額定功率58kW，行駛 100km消耗氫氣1kg，排出液態水9.3L。一輛8.5米的氫燃料電池客車，燃料電池發動機額定功率30kW，行駛100km消耗氫氣4.3kg，排出液態水38.7L。一輛11米的氫燃料電池客車，燃料電池發動機額定功率85kW，行駛100km消耗氫氣約7.5kg，排出液態水67.5L。

中國幅員遼闊，南北溫差大，冬季北方許多地區溫度會降到零度以下，而燃料電池汽車排出來的液態水，直接排到馬路上，會造成路面結冰，容易引發交通事故，對生命構成嚴重威脅，對經濟造成巨大的損失。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種尾氣排水回收利用系統及包括該系統的燃料電池汽車，陰極尾氣管路排放燃料電池電堆中反應殘余的空氣、液態水及少量水蒸氣，陽極吹掃管路排放燃料電池電堆反應后殘余的氫氣和水蒸氣，第一儲水箱對燃料電池車尾氣排水進行回收利用，一方面避免生成的水直接排到馬路上而造成路面結冰，導致交通事故。另一方面將水回收處理，使燃料電池汽車尾氣排水變為飲用水，解決了現有汽車上無法隨時供應飲用水的難題，變廢為寶，節約水資源。

為實現上述實用新型目的，尾氣排水回收利用系統包括燃料電池電堆，與該燃料電池電堆氫氣出口連接的陽極吹掃管路，與該燃料電池電堆空氣出口連接的陰極尾氣管路，以及與該燃料電池電堆空氣入口連接的空氣供給管路；

所述陽極吹掃管路的末端與所述陰極尾氣管路相接，在相接處的下游設置有第一儲水箱，所述第一儲水箱的底部分別設置排水管路和飲用水出水管路，所述飲用水出水管路的末端引入燃料電池車內。

可選的，在所述陰極尾氣管路與所述第一儲水箱相連接的位置處，朝向所述第一儲水箱設置有若干瀝水孔。

由上，上述設計的優點在于保證液態水低落至第一儲水箱中，同時避免過多的氫氣進入到第一儲水箱。

可選的，所述陰極尾氣管路為延水流方向豎直向下傾斜設置，在陰極尾氣管路的頂部，設置有若干朝向管內方向的凸起。

由上，管路中的水蒸氣凝結于管壁時，可順著傾斜方向緩慢流動，當到達凸起3005時，隨著水蒸氣凝結的增多，便會滴落至第一儲水箱3002，從而可以進而有利于液態水的收集。