一种用于燃料电池车的水资源利用系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池车的水资源利用系统，包括：第一级用水系统，其具备第一储水装置，第一储水装置用于存储燃料电池系统排出的水资源，并对第一储水装置内水资源的液位和水质进行检测，根据检测结果，判断当前已存储的水资源是否为第一级用水系统多余水；第二级用水系统，其与第一储水装置连接，用于获取第一级用水系统多余水，并被第二级用水系统内的二级使用装置利用，其中，二级使用装置选自车内保湿降温子系统、冷却水子系统和清洗玻璃水子系统中的一种或几种。本发明专利技术充分利用燃料电池产生的热量和水分，并进行了不同用途的分级再利用，提高了车辆的能源利用能力及服务能力，可广泛应用于多种交通工具。

A water resource utilization system and method for fuel cell vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池车的水资源利用系统及方法
本专利技术涉及水资源管理领域，具体地说，是涉及一种用于燃料电池车的水资源利用系统及方法。
技术介绍
氢能被誉为21世纪的“终极能源”，具有来源广、可储存、可再生、可电可燃、零污染、零碳排等特点，有助于解决能源危机以及环境污染等问题。美国、加拿大、欧盟、日韩都在氢能源产业化应用方面迈出了实质性步伐，无论是政府还是产业资本都在积极推动氢能产业的发展。欧洲的部分城市已经开始了氢能社会的试点，日本政府则提出要建设“氢能社会”，更要将2020年的东京奥运会打造成一场“氢能盛事“。燃料电池作为氢能最主要的应用，无论在固定式发电领域、便携式领域、交通领域都显示出市场化的迹象，特别是氢燃料电池技术应用已经处在了商业化阶段。在固定发电领域，日本的微型热电联产系统部署已超过20万台，到2020年计划部署140万台，欧美也在积极部署。美国的布鲁姆能源的燃料电池发电系统早已在全球各个数据中心、大型企业中得到广泛应用。在便携式领域，虽然规模不大，但是在军事领域和3C领域都有不错的应用前景。在交通领域，国际车企的燃料电池汽车把这个领域推到了最火热的位置，目前丰田、本田、现代的燃料电池汽车销量达到6000多辆，国际车企纷纷布局燃料电池汽车，2030年燃料电池汽车销量将达到百万辆，物料搬运叉车方面普拉格能源累计销量超过两万台，与此同时全球数千辆的和燃料电池大巴、物流车正在试营运。随着我国经济社会的发展，对能源的需求将长期处于高位，同时减排压力巨大，发展氢能产业对调整能源结构和产业结构都有着重要的意义。未来我国氢能产业基础设施发展将取得重大突破。其中，以能源形式利用的氢气产能规模将达到720亿立方米；加氢站数量达到100座；燃料电池车辆达到10000辆；氢能轨道交通车辆达到50列；行业总产值达到3000亿元。上海出台首个地方性的燃料电池汽车发展规划，广东佛山云浮、武汉、北京、张江口、如皋、西安、郑州等等越来越多的城市加入到氢能和燃料电池行业，各大城市运营的车辆达到2000辆，在政府的大力推动下，企业参与进来的热情越来越高，近两年新增加的相关企业超过一千家，我国的氢能和燃料电池产业正在大步发展和快速向商业化转变。燃料电池装备的发展目前主要集中在燃料电池技术及能量利用领域，较少有人关注到燃料电池系统给车辆带来的其他变化，例如：燃料电池系统产生的水、热利用问题等。少量关于这部分的研究仅关注于紧急饮用用水。现今，具有燃料电池驱动的动力系统的车辆，其中的燃料电池系统的水资源是直接排放的，没有循环利用，造成了热量和水资源的浪费。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于燃料电池车的水资源利用系统，包括：第一级用水系统，其具备第一储水装置，所述第一储水装置用于存储燃料电池系统排出的水资源，并对所述第一储水装置内水资源的液位和水质进行检测，根据检测结果，判断当前已存储的所述水资源是否为第一级用水系统多余水；第二级用水系统，其与所述第一储水装置连接，用于获取所述第一级用水系统多余水，并被所述第二级用水系统内的二级使用装置利用，其中，所述二级使用装置选自车内保湿降温子系统、冷却水子系统和清洗玻璃水子系统中的一种或几种。优选地，所述第一储水装置，其进一步用于在检测出当前液位达到预设的第一液位阈值或水质检测结果为不合格的情况下，确定当前已存储的所述水资源为所述第一级用水系统多余水，向所述第二级用水系统内的所述二级使用装置注入所述第一级用水系统多余水。优选地，所述第一储水装置，其进一步用于在检测出当前液位未达到预设的第一液位阈值，并且水质检测结果为合格的情况下，确定当前已存储的所述水资源不为所述第一级用水系统多余水，向所述第一级用水系统内的一级使用装置注入已存储的所述水资源。优选地，所述第一级用水系统还包括用于使用所述第一储水装置内的水资源的一级使用装置，其中，所述一级使用装置选自饮用水子系统、制冰子系统、水暖保温水子系统和冬季盥洗用水子系统中的一种或几种。优选地，所述系统还包括与所述第一级用水系统和/或所述第二级用水系统连接的第三级用水系统，其中，所述第三级用水系统，其用于获取并利用所述第一级用水系统和/或所述第二级用水系统的废水和/或多余水。优选地，所述第三级用水系统选自路面保湿除尘水子系统、自动洗车水子系统和水景观子系统中的一种或几种。优选地，所述二级使用装置还包括夏季盥洗用水子系统。另一方面，本专利技术还提出了一种用于燃料电池车的水资源利用方法，所述燃料电池车具备如上述所述的系统，所述方法包括：步骤一、第一级用水系统中的第一储水装置存储燃料电池系统排出的水资源，并对所述第一储水装置内水资源的液位和水质进行检测，根据检测结果，判断当前已存储的所述水资源是否为第一级用水系统多余水；步骤二、第二级用水系统获取所述第一级用水系统多余水，并被所述第二级用水系统内的二级使用装置利用，其中，所述二级使用装置选自车内保湿降温子系统、冷却水子系统和清洗玻璃水子系统中的一种或几种。优选地，所述步骤一进一步包括：所述第一储水装置在检测出当前液位达到预设的第一液位阈值或水质检测结果为不合格的情况下，确定当前已存储的所述水资源为所述第一级用水系统多余水，向所述第二级用水系统内的所述二级使用装置注入所述第一级用水系统多余水。优选地，所述方法还包括：第三级用水系统获取并利用所述第一级用水系统和/或所述第二级用水系统的废水和/或多余水。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术提出了一种用于燃料电池车的水资源利用系统及方法，该系统及方法将燃料电池系统排放的水资源进行不同用途的分级再利用，利用燃料电池系统产生的热量和水分，提高了车辆的能源利用能力及服务能力，可广泛应用于汽车、列车、飞机、轮船等多种交通工具。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本申请实施例的用于燃料电池车的水资源利用系统的整体结构示意图。图2为本申请实施例的用于燃料电池车的水资源利用系统的具体结构示意图。图3为本申请实施例的用于燃料电池车的水资源利用方法的步骤图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。燃料电池作为未来能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池车的水资源利用系统，包括：/n第一级用水系统，其具备第一储水装置，所述第一储水装置用于存储燃料电池系统排出的水资源，并对所述第一储水装置内水资源的液位和水质进行检测，根据检测结果，判断当前已存储的所述水资源是否为第一级用水系统多余水；/n第二级用水系统，其与所述第一储水装置连接，用于获取所述第一级用水系统多余水，并被所述第二级用水系统内的二级使用装置利用，其中，所述二级使用装置选自车内保湿降温子系统、冷却水子系统和清洗玻璃水子系统中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池车的水资源利用系统，包括：
第一级用水系统，其具备第一储水装置，所述第一储水装置用于存储燃料电池系统排出的水资源，并对所述第一储水装置内水资源的液位和水质进行检测，根据检测结果，判断当前已存储的所述水资源是否为第一级用水系统多余水；
第二级用水系统，其与所述第一储水装置连接，用于获取所述第一级用水系统多余水，并被所述第二级用水系统内的二级使用装置利用，其中，所述二级使用装置选自车内保湿降温子系统、冷却水子系统和清洗玻璃水子系统中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一储水装置，其进一步用于在检测出当前液位达到预设的第一液位阈值或水质检测结果为不合格的情况下，确定当前已存储的所述水资源为所述第一级用水系统多余水，向所述第二级用水系统内的所述二级使用装置注入所述第一级用水系统多余水。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一储水装置，其进一步用于在检测出当前液位未达到预设的第一液位阈值，并且水质检测结果为合格的情况下，确定当前已存储的所述水资源不为所述第一级用水系统多余水，向所述第一级用水系统内的一级使用装置注入已存储的所述水资源。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一级用水系统还包括用于使用所述第一储水装置内的水资源的一级使用装置，其中，
所述一级使用装置选自饮用水子系统、制冰子系统、水暖保温水子系统和冬季盥洗用水子系统中的一种或几种。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述第一级用水系统和/或所述第二级用水系统连接的第三级用水系统，其中，
所述第三级用水...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡振球，彭再武，黄炫方，尹志刚，黄河，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43