燃料电池汽车减阻系统、燃料电池汽车及其减阻方法技术方案

本发明专利技术公开了燃料电池汽车减阻系统、燃料电池汽车及其减阻方法。燃料电池汽车，包括车体和减阻系统，减阻系统包括燃料电池电堆，燃料电池电堆设有水出口；水回收装置，水回收装置与水出口连接；第一水泵组件，第一水泵组件与水回收装置连接；喷射雾化装置，喷射雾化装置与第一水泵组件连接。燃料电池汽车减阻方法，具有以下步骤：步骤a：使用水回收装置对燃料电池电堆的水进行回收；步骤b：通过第一水泵组件将水泵出至喷射雾化装置并通过喷射雾化装置形成水汽向燃料电池汽车的后方喷出。使低压区的压力回升，汽车前方的正压区与尾部的低压区之间的压差减小，作为主要空气阻力的压差阻力被有效降低，以实现了气动阻力的减低。以实现了气动阻力的减低。以实现了气动阻力的减低。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池汽车减阻系统、燃料电池汽车及其减阻方法


[0001]本专利技术涉及燃料汽车
，特别是燃料电池汽车减阻系统、燃料电池汽车及其减阻方法。

技术介绍

[0002]近年来，社会在不断地发展进步，能源利用规模也在不断扩大，但能源的大量消耗却也加剧了全球变暖和环境污染。汽车是主要的能源消耗主体之一，降低汽车的行驶阻力，可以提升能源经济性，对于达成节能减排的目标具有重要的现实意义。
[0003]燃料电池的反应工质主要是氢气和氧气，反应产物主要是水。因此为了实现节能减排，众多研究机构开始致力于研究燃料电池。燃料电池具有发电效率高、环境污染小、比能量高等优点，应用于汽车上可以有效降低汽车行驶过程中的污染排放。但是，燃料电池汽车虽然可以降低排放，但燃料电池汽车却依旧会消耗能源以克服行驶阻力，这些行驶阻力则主要来源于空气阻力和机械阻力。随着汽车行驶速度的增加，空气阻力的占比将会逐渐增加，成为汽车的主要阻力来源。
[0004]目前已有其他的燃油汽车的减阻相关研究，例如利用尾气作为主动减阻装置，降低汽车行驶阻力(CN 207291660 U、CN 112297828 A)，这种方式主要表现为在汽车尾部安装尾气排气口，发动机的排气在气泵的抽吸下，经由排气口喷送至汽车尾部。尾部涡会受到高速尾气气流的干扰，作为尾部低压特征的尾涡形成受到抑制，从而低压区压力回升，汽车前方的正压区与尾部的低压区之间的压差减小，作为主要空气阻力的压差阻力被有效降低，即实现了气动阻力的减低。
[0005]虽然实现了利用尾气去降低燃油车的气动阻力，但现有技术仍存在以下问题：装置及方式的应用车型受限。现有的类似尾气减阻方案，都是基于燃油车来实现的，对于燃料电池汽车，无法直接应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是：提供燃料电池汽车减阻系统、燃料电池汽车及其减阻方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0007]本专利技术解决其技术问题的解决方案是：
[0008]燃料电池汽车减阻系统，包括：
[0009]燃料电池电堆，燃料电池电堆设有水出口；
[0010]水回收装置，水回收装置与水出口连接；
[0011]第一水泵组件，第一水泵组件设有第一进水端和第一出水端；第一进水端与水回收装置连接；
[0012]喷射雾化装置，喷射雾化装置与第一出水端连接。
[0013]通过上述技术方案，在燃料电池汽车行进过程中，燃料电池电堆反应不断生成水，
燃料电池电堆产生的水流入至水回收装置，水回收装置在第一水泵组件的抽吸下，流至喷射雾化装置，并最终通过喷射雾化装置喷射到燃料电池汽车的后方，燃料汽车的尾部涡会受到喷射雾化装置喷出的水汽的干扰，作为尾部低压特征的尾部涡的形成会受到抑制，从而使得低压区的压力回升，汽车前方的正压区与尾部的低压区之间的压差减小，作为主要空气阻力的压差阻力被有效降低，以实现了气动阻力的减低。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，喷射雾化装置的数量设有多个，多个喷射雾化装置均匀排布。
[0015]通过上述技术方案，多个喷射雾化装置均匀排布，可以最大化影响汽车尾部的所有涡。
[0016]作为上述技术方案的进一步改进，还包括：
[0017]湿度监测传感器，湿度监测传感器与燃料电池电堆连接，湿度监测传感器用于监测燃料电池电堆的湿度值；
[0018]第二水泵组件，第二水泵组件设有第二进水端和第二出水端，第二进水端与水回收装置连接；
[0019]湿度控制装置，湿度控制装置与第二水泵组件以及湿度监测传感器信号连接，温度控制装置依据湿度监测传感器发出的信号控制第二水泵组件的启闭；
[0020]加湿装置，加湿装置与第二出水端连接，加湿装置与燃料电池电堆连接。
[0021]通过上述技术方案，当控制装置接收的来自湿度监测传感器的湿度值到达或低于下限数值后，控制装置发出信号，使得加湿装置以及第二水泵组件工作，第二水泵组件将水回收装置内的水泵至加湿装置，加湿装置将水变为细小水汽进入至燃料电池电堆，保证燃料电池内部质子交换膜保持湿润，从而形成良好的电子传输能力，避免较大的极化损失；当控制装置接收到的湿度值到达或高于上限数值后，控制装置发出信号，使得加湿装置以及第二水泵组件停止工作，避免燃料电池电堆的湿度值过高。
[0022]作为上述技术方案的进一步改进，水回收装置连接有水量监测组件，水量监测组件用于检测水回收装置内存储的水的多少，水量监测组件与控制装置信号连接。
[0023]通过上述技术方案，水量监测组件用于检测水回收装置内存储的水的多少。
[0024]作为上述技术方案的进一步改进，控制装置与喷射雾化装置信号连接。
[0025]通过上述技术方案，若水量监测组件检测到水回收装置内的水超过水回收装置的最高水位，水量监测组件向控制装置发送信号，随后控制装置向喷射雾化装置发送信号，使得喷射雾化装置喷出水回收装置内的水，使得水回收装置内的水保持在最高水位下，以避免水回收装置内的水漏出至燃料电池汽车的其他部件。
[0026]作为上述技术方案的进一步改进，还包括车速传感器，车速传感器与控制装置信号连接。
[0027]通过上述技术方案，车速传感器用于监测燃料电池汽车的行驶速度，并将燃料电池汽车的行驶速度实时反馈至控制装置。
[0028]燃料电池汽车，包括车体和如上述任一项所述的减阻系统，喷射雾化装置设置于车体的后部，喷射雾化装置向车体的后方喷射。
[0029]通过上述技术方案，在燃料电池汽车行进过程中，燃料电池电堆反应不断生成水，燃料电池电堆产生的水流入至水回收装置，水回收装置在第一水泵组件的抽吸下，流至喷
射雾化装置，并最终通过喷射雾化装置喷射到燃料电池汽车的后方，燃料汽车的尾部涡会受到喷射雾化装置喷出的水汽的干扰，作为尾部低压特征的尾部涡的形成会受到抑制，从而使得低压区的压力回升，汽车前方的正压区与尾部的低压区之间的压差减小，作为主要空气阻力的压差阻力被有效降低，以实现了气动阻力的减低。
[0030]燃料电池汽车减阻方法，具有以下步骤：
[0031]步骤a：使用水回收装置对燃料电池电堆工作产生的水进行回收储藏；
[0032]步骤b：通过第一水泵组件将水回收装置中的水泵出至喷射雾化装置并通过喷射雾化装置形成水汽向燃料电池汽车的后方喷出。
[0033]通过上述技术方案，在燃料电池汽车行进过程中，燃料电池电堆反应不断生成水，燃料电池电堆产生的水流入至水回收装置，水回收装置在第一水泵组件的抽吸下，流至喷射雾化装置，并最终通过喷射雾化装置喷射到燃料电池汽车的后方，燃料汽车的尾部涡会受到喷射雾化装置喷出的水汽的干扰，作为尾部低压特征的尾部涡的形成会受到抑制，从而使得低压区的压力回升，汽车前方的正压区与尾部的低压区之间的压差减小，作为主要空气阻力的压差阻力被有效降低，以实现了气动阻力的减低。
[0034]作为上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池汽车减阻系统，其特征在于：包括：燃料电池电堆，燃料电池电堆设有水出口；水回收装置，水回收装置与水出口连接；第一水泵组件，第一水泵组件设有第一进水端和第一出水端；第一进水端与水回收装置连接；喷射雾化装置，喷射雾化装置与第一出水端连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车减阻系统，其特征在于：喷射雾化装置的数量设有多个，多个喷射雾化装置均匀排布。3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车减阻系统，其特征在于：还包括：湿度监测传感器，湿度监测传感器与燃料电池电堆连接，湿度监测传感器用于监测燃料电池电堆的湿度值；第二水泵组件，第二水泵组件设有第二进水端和第二出水端，第二进水端与水回收装置连接；湿度控制装置，湿度控制装置与第二水泵组件以及湿度监测传感器信号连接，温度控制装置依据湿度监测传感器发出的信号控制第二水泵组件的启闭；加湿装置，加湿装置与第二出水端连接，加湿装置与燃料电池电堆连接。4.根据权利要求3所述的燃料电池汽车减阻系统，其特征在于：水回收装置连接有水量监测组件，水量监测组件用于检测水回收装置内存储的水的多少，水量监测组件与控制装置信号连接。5.根据权利要求3所述的燃料电池汽车减阻系统，其特征在于：控制装置与喷射雾化装置信号连接。6.根据权利要求3所述的燃料电池汽车减阻系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昱，陈海娥，李骏，杜喜云，戈非，周飞鲲，张蒙蒙，王磊，赖钧明，张孚，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：