本發明專利技術提供一種燃料電池殘余水的吹掃裝置，屬于燃料電池汽車技術領域。該裝置在車輛制動減速時，通過離合器使空氣壓縮機與燃料電池汽車傳動系相連，利用車輛的慣性驅動空氣壓縮機工作，產生的高壓空氣儲存在氣罐中；在燃料電池停止工作時，利用儲存在氣罐中的壓縮空氣對燃料電池殘余水進行吹掃，整個吹掃過程不消耗額外的能量，既達到了吹掃殘余水，減少燃料電池殘余水危害的目的，又達到了節能的目的。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供ー種燃料電池殘余水的吹掃裝置，具體為利用燃料電池汽車制動能量壓縮儲存高壓空氣，在燃料電池停止工作后，利用壓縮空氣進行殘余水吹掃的裝置，屬于燃料電池汽車
技術介紹
隨著化石燃料的日益枯竭和地球環境的不斷惡化，開發環境友好型的新能源汽車成為當前汽車エ業的重點。燃料電池汽車利用氫氣作為燃料，在行駛過程中僅排出水，是零排放汽車，對環境沒有污染。同時氫氣相比化石燃料在來源上更具有多祥性，使得燃料電池汽車成為未來汽車發展最主要的方向。然而目前燃料電池汽車依舊處于試驗測試、示范運行階段，燃料電池的使用成本高和使用壽命短是阻礙燃料電池汽車發展的主要瓶頸。由于燃料電池發電是水伴生的電化學反應，長時間的水積存，容易導致燃料電池部分零件的腐蝕等危害，尤其是車輛運行在冬季，氣溫達到零度以下時，反復水、冰相變引起的體積變化會對燃料電池材料與結構產生影響，這是導致燃料電池汽車的使用壽命短和環境適應性差的主要原因之一。因此，燃料電池汽車在貯存時，需要減少殘余水對燃料電池性能的危害，特別是需要減少殘余水導致的低溫冰凍危害，所以在貯存前，必須對殘余水分進行吹掃。
技術實現思路
本專利技術的目的是在燃料電池停止運行后，立即對其內部殘余水進行吹掃，以降低燃料電池長期和低溫貯存時殘余水導致的危害。本專利技術的方案是在車輛制動減速時，使一臺空氣壓縮機與燃料電池車輛傳動系相連，利用車輛的慣性帶動空氣壓縮機運行并壓縮空氣，所獲得的壓縮空氣儲存在一個空氣罐中；當燃料電池停止工作時，空氣灌中的壓縮空氣經電磁閥釋放，并引入到燃料電池的陰極和陽極氣體入ロ，實現燃料電池殘余水的吹掃。ー種利用燃料電池汽車制動能量吹掃燃料電池殘余水的裝置，包括驅動齒輪1，從動齒輪2，離合器3，空氣壓縮機4，空氣過濾器5，單向閥6，氣罐7，壓カ保護閥8，電磁閥9，控制電路總成10，起動鑰匙位置傳感器11，制動踏板位置傳感器12，起動鑰匙位置信號a，制動踏板位置信號b，電磁閥控制電路c，離合器控制電路d ;與燃料電池汽車傳動系中驅動電機輸出軸固定安裝的驅動齒輪I和與離合器3輸入端相連的從動齒輪2相哨合,空氣壓縮機4的驅動軸與離合器3的另一端同軸相連，空氣壓縮機4的進氣端連接空氣過濾器5，排氣端經單向閥6與氣罐7的進氣端相連，氣罐7的排氣端經電磁閥9分別由Pl和P2出口與燃料電池汽車中的燃料電池陰極和陽極氣體入口相連，氣罐7上設置氣體壓カ保護閥8 ;起動鑰匙位置傳感器11安裝在燃料電池汽車的起動鑰匙處，制動踏板位置傳感器12安裝在燃料電池汽車的制動踏板處，起動鑰匙位置傳感器11和制動踏板位置傳感器12輸 出的制動踏板位置信號b和起動鑰匙位置信號a接入到控制電路總成10中，控制電路總成10的輸出通過電池閥控制電路C和離合器控制電路d分別連接到電磁閥9和離合器3的控制端。當起動鑰匙位置傳感器11檢測到起動鑰匙位置處于通電狀態時，控制電路總成10控制電磁閥控制電路c處于通電狀態，使電磁閥9關閉；當起動鑰匙位置傳感器11檢測到起動鑰匙位置處于斷電狀態時，控制電路總成10控制電磁閥控制電路C處于斷電狀態，使電磁閥9打開；當制動踏板位置傳感器12檢測到制動踏板踩下并超過空行程后，控制電路總成10控制離合器控制電路d處于通電狀態，使離合器3結合；當制動踏板位置傳感器12檢測到制動踏板沒有踩下時，控制電路總成10控制離合器控制電路d處于斷電狀態，使離合器3分離；在運行過程中，只要起動鑰匙位置處于通電狀態，電磁閥9就處于關閉狀態；燃料電池汽車在制動減速吋，當制動踏板踩下并超過空行程后，離合器3結合，燃料電池汽車的慣性經固定安裝在傳動系中驅動電機輸出軸的驅動齒輪I帶動空氣壓縮機4工作，產生的壓縮空氣儲存在氣罐7中，其中，當氣罐7中的相對壓カ超過8巴后，壓縮空氣從壓力保護閥8排出；當燃料電池汽車停車，燃料電池停止工作，起動鑰匙位置處于斷電狀態吋， 電磁閥控制電路c斷電，電磁閥9打開，儲存在氣罐7中的壓縮空氣經Pl和P2出ロ分別與燃料電池陰極和陽極氣體入ロ相連，吹掃燃料電池殘余水。本專利技術所能獲得的效果是通過儲存壓縮空氣能有效地回收車輛的制動能量，并利用該部分能量在燃料電池停止工作時對其殘余水進行吹掃，整個吹掃過程不消耗額外的能量，既達到了吹掃殘余水，減少燃料電池殘余水危害的目的，又達到了節能的目的。同吋，整個裝置結構簡單，控制簡單，成本低廉。附圖說明圖I利用車輛制動能量吹掃燃料電池殘余水的裝置原理圖。圖中1.驅動齒輪,2.從動齒輪,3.離合器,4.空氣壓縮機,5.空氣過濾器,6.單向閥，7.氣罐，8.壓カ保護閥，9.電磁閥，10.控制電路總成，11.起動鑰匙位置傳感器，12.制動踏板位置傳感器，a.起動鑰匙位置信號，b.制動踏板位置信號，c.電磁閥控制電路，d.離合器控制電路。具體實施例方式參照圖I利用車輛制動能量吹掃燃料電池殘余水的裝置原理圖，包括驅動齒輪1，從動齒輪2，離合器3，空氣壓縮機4，空氣過濾器5，單向閥6，氣罐7，壓カ保護閥8，電磁閥9，控制電路總成10，起動鑰匙位置傳感器11，制動踏板位置傳感器12，起動鑰匙位置信號a，制動踏板位置信號b，電磁閥控制電路C，離合器控制電路d。驅動齒輪I直接固定安裝在燃料電池汽車傳動系中的驅動電機輸出軸上，從動齒輪2與離合器3輸入端相連,空氣壓縮機4的驅動軸與離合器3的另一端同軸相連，空氣壓縮機4的進氣端連接空氣過濾器5，排氣端經單向閥6與氣罐7的進氣端相連，氣罐7的排氣端經電磁閥9分別由Pl和P2出口與燃料電池陰極和陽極氣體入口相連，氣罐7上設置氣體壓カ保護閥8。起動鑰匙位置傳感器11安裝在起動鑰匙處，制動踏板位置傳感器12安裝在制動踏板處，當起動鑰匙位置處于通電狀態吋，電磁閥控制電路c處于通電狀態，反之則斷電；當制動踏板踩下并超過空行程后，離合器控制電路d處于通電狀態，反之則斷電。該裝置的工作過程如下在運行過程中，只要起動鑰匙位置處于通電狀態，燃料電池工作吋，電磁閥9就處于關閉狀態，燃料電池正常運行，不受該裝置的影響；燃料電池汽車在制動減速時，當制動踏板踩下并超過空行程后，離合器結合，車輛的慣性帶動空氣壓縮機4工作，產生的壓縮空氣儲存在氣罐7中，其中，當氣罐7中的相對壓カ超過8巴后，壓縮空氣將從壓カ保護閥8排出，確保系統運行在正常工作壓カ范圍內；當燃料電池汽車停車，燃料電池停止工作，起動鑰匙位置處于斷電狀態時，常開式電磁閥9的控制電路c斷電，電磁閥9打開，此時，儲存在氣罐7中的壓縮空氣經Pl和P2出ロ分別與燃料電池陰極和陽極氣體入口相連，實現燃料電池殘余水的自動吹掃。殘余水的吹掃持續時間主要由氣罐7的容積和P1、P2出ロ 口徑決定，在應用 過程中，氣罐7容積不小于40升，并應使吹掃持續時間大于I分鐘。本專利技術提出的利用車輛制動能量實現燃料電池殘余水吹掃的裝置，有效利用了車輛的制動能量，在燃料電池停止工作后能立即對其殘余水進行吹掃，并且整個過程不消耗額外的能量。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種利用燃料電池汽車制動能量吹掃燃料電池殘余水的裝置，其特征在于包括驅動齒輪(1)，從動齒輪(2)，離合器(3)，空氣壓縮機(4)，空氣過濾器(5)，單向閥(6)，氣罐(7)，壓力保護閥(8)，電磁閥(9)，控制電路總成(10)，起動鑰匙位置傳感器(11)，制動踏板位置傳感器(12)，起動鑰匙位置信號(a)，制動踏板位置信號(b)，電磁閥控制電路(C)，離合器控制電路(d);與燃料電池汽車傳動系中驅動電機輸出軸固定安裝的驅動齒輪(I)和與離合器(3)輸入端相連的從動齒輪(2)相嚙合，空氣壓縮機(4)的驅動軸與離合器(3)的另一端同軸相連，空氣壓縮機(4)的進氣端連接空氣過濾器(5)，排氣端經單向閥(6)與氣罐(7)的進氣端相連，氣罐(7)的排氣端經電磁閥(9)分別由Pl和P2出口與燃料電池汽車中的燃料電池陰極和陽極氣體入口相連，氣罐(7)上設置氣體壓力保護閥(8);起動鑰匙位置傳感器(11)安裝在燃料電池汽車的起動鑰匙處，制動踏板位置傳感器(12)安裝在燃料電池汽車的制動踏板處，起動鑰匙位置傳感器(11)和制動踏板位置傳感器(12)輸出的制動踏板位置信號(b)和起動鑰匙位置信號(a)接入到控制電路總成(10)中，控制電路總成(10)的輸出通過電池閥控制電路(c)和離合器控制電路(d)分別連接到電磁閥(9)和離合器(3)的控制端。2.根據權利要求I所述的一種利用燃料電池汽車制動能量吹掃燃料電池殘余水的裝置，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：紀常偉，朱永明，梁晨，高彬彬，劉曉龍，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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