一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，包括：尾气处理装置，其包括壳体、设置于壳体内部的催化剂、以及温度传感器；以及冷却子系统，其包括储液箱、设置于壳体内部的换热管、用于泵送冷却液的水泵、以及用于串接储液箱、换热管和水泵的循环管路，水泵设有与温度传感器电连接的控制模块，控制模块根据温度传感器监测的温度数据调整水泵的泵速，使壳体内部的温度保持在设定温度范围内。本发明专利技术的有益效果：尾气处理装置中氧化还原反应消耗掉尾气中的氢气，同时通过冷却子系统对尾气处理装置进行冷却，从而保证尾气处理装置温度的恒定，提高尾气中氢气的反应效率，解决了燃料电池氢能汽车尾气排放的氢气造成的安全隐患问题。患问题。患问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及氢能汽车尾气处理
，尤其涉及一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统。

技术介绍

[0002]随着氢燃料电池技术的不断发展和应用，氢燃料电池已经开始应用于各车型，轿车、物流车和大巴等等。随着而来伴随着各种问题，其中，氢安全是氢燃料电池的应用的重中之重。由于氢燃料电池系统无法实现100％的电化学反应效率，导致燃料电池氢能汽车在不同工况下均有少量氢气排出，若是氢燃料汽车得以大量应用且车辆处于封闭环境中，这样尾气中的氢气易发生聚集现象，当氢气浓度达到一定值时，遇到明火的情况易发生爆炸，从而给燃料电池氢能汽车的应用带来极大隐患，尤其是氢燃料电池汽车大量使用的情况下，处于停车场等密闭环境排放尾气时，有大量氢气聚集，带来极大的氢安全隐患，因此迫切需要一种合理的尾气处理方法，实现氢燃料电池汽车尾气排放零氢气，确保在大量燃料电池氢能汽车应用场合实现尾气氢安全。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为了解决燃料电池氢能汽车尾气安全排放的问题，本专利技术的实施例提供了一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统。
[0004]本专利技术的实施例提供一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，包括：
[0005]尾气处理装置，其包括壳体、设置于所述壳体内部用于催化氢气和氧气氧化还原反应的催化剂、以及用于采集所述壳体内部温度的温度传感器；
[0006]以及冷却子系统，其包括用于存储冷却液的储液箱、设置于所述壳体内部的换热管、用于泵送冷却液的水泵、以及用于串接所述储液箱、所述换热管和所述水泵的循环管路，所述水泵设有与所述温度传感器电连接的控制模块，所述控制模块根据所述温度传感器监测的温度数据调整所述水泵的泵速，使所述壳体内部的温度保持在设定温度范围内。
[0007]进一步地，所述催化剂为沿着所述壳体内部气流方向间隔设置的多块铂网，任意相邻两所述铂网交错设置。
[0008]进一步地，所述催化剂为有机化合物或金属氧化物。
[0009]进一步地，所述尾气处理装置还包括进气管路，所述进气管路一端连接氢能汽车的电堆的出气口、另一端连接所述壳体。
[0010]进一步地，所述壳体设有排气口，所述排气口为沿着气流方向向下倾斜的管状出口。
[0011]进一步地，所述控制模块包括与所述温度传感器电连接的温度处理模块和与所述温度处理模块电连接的驱动模块，所述温度处理模块用于对所述温度传感器采集到的温度数据进行处理，并在判断出所述壳体内的温度高于预设温度阈值时，触发所述驱动模块并通过所述驱动模块驱动所述水泵启动。
[0012]进一步地，所述控制模块连接氢能汽车的电堆，所述控制模块在判断出所述电堆启动时控制所述水泵启动。
[0013]本专利技术的实施例还提供了一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理方法，上述燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，且包括以下步骤：
[0014]S1对所述壳体内通入氢能汽车的电堆出气口排出的尾气，尾气中的氢气和氧气受催化剂的催化作用发生氧化还原反应，产生水并释放热量；
[0015]S2所述控制模块预设多个相邻的温度区间以及与每一所述温度区间对应的水泵泵速，在氢能汽车的电堆启动后所述控制模块通过所述温度传感器采集所述壳体内的温度数据，并判断出所述壳体内温度所处的预设温度区间，调整所述水泵泵速至该预设温度区间对应的预设水泵泵速。
[0016]进一步地，还包括步骤S3，所述控制模块对每一预设温度区间内预设一个迟滞阈值，所述控制模块在判断出所述壳体内温度下降至一迟滞阈值时，控制所述水泵泵速下调至下一预设温度区间对应的预设转速。
[0017]进一步地，预设温度区间的数量为四个，分别为小于T1、T1～T2、T2～T3和大于T3，温度较低的三个预设温度区间对应的迟滞阈值分别为t1、t2和t3，其中t1<T1<t2<T2<t3<T3。
[0018]本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统及方法，在燃料电池氢能汽车尾气排放至大气前，通过尾气处理装置对尾气中未完全反应的氢气进行处理，氧化还原反应消耗掉尾气中的氢气，同时通过冷却子系统对尾气处理装置进行冷却，从而保证尾气处理装置温度的恒定，使得尾气处理装置一直保持良好的工作状态，提高尾气中氢气的反应效率，从而从尾气处理装置排出的尾气中将不会含有氢气，解决了燃料电池氢能汽车尾气排放的氢气造成的安全隐患问题。
附图说明
[0019]图1是本专利技术一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统的示意图；
[0020]图2是本专利技术一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统的尾气处理装置的示意图；
[0021]图3是本专利技术一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统的冷却子系统的控制流程图。
[0022]图中：1
‑
壳体、2
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温度传感器、3
‑
储液箱、4
‑
水泵、5
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循环管路、6
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控制模块、7
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进气管路、8
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排气口、9
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加注口、10
‑
催化剂。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。
[0024]请参考图1和2，本专利技术的实施例提供了一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，包括尾气处理装置和冷却子系统。
[0025]具体的，所述尾气处理装置包括壳体1、进气管路7、设置于所述壳体1内部用于催化氢气和氧气氧化还原反应的催化剂10、以及用于采集所述壳体1内部温度的温度传感器
2。
[0026]这里所述壳体1为氢气与氧气发生氧化还原反应的容器，所述进气管路7一端连接氢能汽车的电堆的出气口11、另一端连接所述壳体1，由氢能汽车的电堆排出的尾气通过所述进气管路7输入到所述壳体1内。所述进气管路7应保证足够的长度，以便尾气在传输至所述壳体1的过程中自然冷却。
[0027]在所述外壳1的内部尾气中的氢气可与空气中的氧气在催化剂10的催化作用下发生氧化还原反应，这样尾气中的氢气被消耗掉，达到去除尾气中氢气的目的。
[0028]关于所述催化剂10可以有多种选择，如铂、有机化合物或金属氧化物，这些物质能够催化尾气中的氢气与氧气发生氧化还原反应，加快反应速率，使氢气尽快被消耗掉。优选的，所述催化剂10制成网状物或者孔状物，可增大与氢气的接触面积，这样有助于与氢气发生充分反应，同时可以减少对催化剂10的使用，节省成本。
[0029]进一步的，本实施例中所述催化剂10为沿着所述壳体1内部气流方向间隔设置的多块铂网，任意相邻两所述铂网交错设置，相邻两铂网需设置成不同的朝向，这样催化剂10以交错层叠的布置方式，层层叠加，有助于尾气中氢气的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于，包括：尾气处理装置，其包括壳体、设置于所述壳体内部用于催化氢气和氧气氧化还原反应的催化剂、以及用于采集所述壳体内部温度的温度传感器；以及冷却子系统，其包括用于存储冷却液的储液箱、设置于所述壳体内部的换热管、用于泵送冷却液的水泵、以及用于串接所述储液箱、所述换热管和所述水泵的循环管路，所述水泵设有与所述温度传感器电连接的控制模块，所述控制模块根据所述温度传感器监测的温度数据调整所述水泵的泵速，使所述壳体内部的温度保持在设定温度范围内。2.如权利要求1所述的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于：所述催化剂为沿着所述壳体内部气流方向间隔设置的多块铂网，任意相邻两所述铂网交错设置。3.如权利要求1所述的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于：所述催化剂为有机化合物或金属氧化物。4.如权利要求1所述的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于：所述尾气处理装置还包括进气管路，所述进气管路一端连接氢能汽车的电堆的出气口、另一端连接所述壳体。5.如权利要求1所述的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于：所述壳体设有排气口，所述排气口为沿着气流方向向下倾斜的管状出口。6.如权利要求1所述的一种燃料电池氢能汽车耗氢式尾气处理系统，其特征在于：所述控制模块包括与所述温度传感器电连接的温度处理模块和与所述温度处理模块电连接的驱动模块，所述温度处理模块用于对所述温度传感器采集到的温度数据进行处理，并在判断出所述壳体内的温度高于预设温度阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：程飞，郝义国，陈华明，张学锋，
申请(专利权)人：武汉格罗夫氢能汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：