[发明专利]一种用于燃料电池车排气系统的防结冰系统及其使用方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：安装于燃料电池系统与排气管路之间，包括排水装置，所述排水装置的进气口（1）与燃料电池系统的排气口相连接，所述排水装置的出气口（6）连通于排气管路，当水汽分离后，气体通过排气口（6）流向排气管路，水份直接通过排水装置底部的排水口（12）排放至车辆外部。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：所述排水装置由外壳体（9）、上隔板（3）、下隔板（4）、上板（5）、下板（7）、蓄水腔（8）、空气流量计（2）、液位传感器（10）及电控阀门（11）组成；

所述外壳体（9）的一侧设有与燃料电池系统排气口相连的排水装置进气口（1），另一侧设有与排气管路相连的排水装置出气口（6）；

上板（5）及下板（7），沿外壳体（9）的上下两端分别安装，所述下板（7）为方便排水，沿气体走向，其安装位置逐渐降低；

上隔板（3）及下隔板（4），安装于所述排水装置的内部，沿上板（5）及下板（7）处分别固定，上隔板；

蓄水腔（8），安装于排水装置的底部，所述蓄水腔（8）通过下板（7）低倾一端与排水装置外壳体（9）上的间隙与排水装置内部连通，以便于液体排到下板（7）下方的蓄水腔（8）中；

电控阀门（11），用于控制排水装置排水口（12）开闭，安装于所述排水装置排水口（12）处，电控阀门（11）开闭由整车控制器控制；

空气流量计（2），安装于所述排水装置的进气口（1）处，通过监测进气口气体流量来判断燃料电池系统是否工作，并将信号传递给电控阀门（11）；

液位传感器，安装于所述排水装置的蓄水腔（8）右侧壁上，安装位置高于电控阀门（11），低于下板（7）低倾一端，可以监测蓄水腔（8）内液位高度，并将信号传递给电控阀门（11）。

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：所述上隔板（3）及下隔板（4）起分离水汽的作用，上下交错、间隔布置；所述下隔板（4）与下板（7）的连接处设有排水孔，排水孔数量为25个，直径为5mm，按5行5列排布，行列间距均为10mm，便于液体排到下板下方的蓄水腔（8）。

4.根据权利要求1所述的用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：所述下板（7）低倾一端与排水装置外壳体（9）的内壁间留有间隙，便于液体排到下板（7）下方的蓄水腔（8）中。

5.根据权利要求1所述的用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：所述蓄水腔（8）的一侧还设有排水装置排水口（12），排水装置排水口（12）置于排气装置出气口（6）下端。

6.根据权利要求1所述的用于燃料电池车排气系统的防结冰系统，其特征在于：所述外壳体（9）下部沿气体走向位置逐渐降低，以方便排水。

7.一种用于燃料电池车排气系统的防结冰系统的操作方法，其特征在于：包括如下步骤：

燃料电池系统排出的气体由排水装置进气口（1）进入，穿过上隔板（3）及下隔板（4），在挂壁效应的作用下实现水汽分离，气体通过排水装置排气口（6）流向排气管路，水在重力作用下流经下板（7）的排水孔和预留缝隙，汇集于蓄水腔（8）；

液位传感器（10）检测蓄水腔（8）内液位，由整车控制器控制排水装置排水口（12）处的电控阀门（11）打开，蓄水腔（8）内的水通过排水装置排水口（12）被排出；

当燃料电池系统运行时，包含启堆和停堆前的吹扫过程，蓄水腔（8）内需保留一定液位高度的水，用于防止气体从排水口排出，液位高度需高于排水装置排水口（12）的高度，还应考虑车辆运行时路面颠簸对排水口处液位高度的影响；

当液位高度高于设定值Hup时，电控阀门（11）打开，排出水；当液位高度不高于设定值Hup时，电控阀门（11）关闭；

当燃料电池系统停堆时，电控阀门（11）处于开启状态，将蓄水腔（8）内的水完全排出。