一种尾气排放装置及燃料电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种尾气排放装置及燃料电池系统。


背景技术：

2.燃料电池系统包括空气系统、氢气系统、冷却系统及电堆等，燃料电池通过化学反应会产生水，在未完全反应情况下也会有过多的氢气排出，现有燃料电池的空气排放、箱体吹扫排放、气水分离器分离后水排放，基本上都是各自独立排放的，集成度比较低，会使燃料电池占用空间较大，整车布置较困难，成本较高，密封性也难以保证。
3.综上所述，如何解决燃料电池集成度低、占用空间较大和成本高的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种尾气排放装置及燃料电池系统，以解决燃料电池集成度低、占用空间较大、成本高和氢气浓度检测精确性较低的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种尾气排放装置，应用于燃料电池系统，包括尾排主管，所述尾排主管上集成有增湿器管接头、旁通阀管接头、吹扫管接头和排水管接头；所述增湿器管接头用于与所述燃料电池系统的增湿器的出口连通，所述旁通阀管接头用于与所述燃料电池系统的旁通阀的出口连通，所述吹扫管接头用于与所述燃料电池系统的吹扫接收装置的出口连通，所述排水管接头用于与所述燃料电池系统的气水分离器的排水口连通。
6.优选地，所述吹扫接收装置上设置有氢气浓度传感器。
7.优选地，所述吹扫接收装置上还设置有用于防止气体倒流至所述燃料电池系统的电池箱体内的单向阀。
8.优选地，所述吹扫管接头的一端伸入至所述尾排主管内部并向所述尾排主管的排气口侧延伸，所述吹扫管接头的另一端位于所述尾排主管的外部且与所述吹扫接收装置的出口连通。
9.优选地，所述吹扫管接头与所述尾排主管的管壁为焊接连接。
10.优选地，所述排水管接头的一端伸入至所述尾排主管内部并向所述尾排主管的排气口侧延伸，所述排水管接头的另一端位于所述尾排主管的外部且与所述气水分离器的排水口连通。
11.优选地，所述排水管接头与气水分离器的排水口通过胶管连通。
12.相比于背景技术介绍内容，上述尾气排放装置，应用于燃料电池系统，包括尾排主管，所述尾排主管上集成有增湿器管接头、旁通阀管接头、吹扫管接头和排水管接头；所述增湿器管接头用于与所述燃料电池系统的增湿器的出口连通，所述旁通阀管接头用于与所述燃料电池系统的旁通阀的出口连通，所述吹扫管接头用于与所述燃料电池系统的吹扫接
收装置的出口连通，所述排水管接头用于与所述燃料电池系统的气水分离器的排水口连通。该尾气排放装置，通过在尾排主管上集成增湿器管接头、旁通阀管接头、吹扫管接头和排水管接头，从而能够使整个燃料电池系统的排放聚集在一起，通过同一管道排出，不仅提高了空间利用率，降低成本，而且减少了泄漏风险点，提高了密封性、安全性。
13.另外，本实用新型还提供了一种燃料电池系统，包括尾气排放装置，该尾气排放装置为上述任一方案所描述的尾气排放装置。由于该尾气排放装置具有上述技术效果，因此具有该尾气排放装置的燃料电池系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
14.优选地，所述尾气排放装置安装于所述燃料电池系统的电池箱体的底板上。
15.优选地，所述尾气排放装置的尾排主管所连接的吹扫接收装置的进气端形成安装基座，所述安装基座与所述底板密封固定连接。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例提供的尾气排放装置的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例提供的旁通阀通过空气胶管与旁通管接头连接的结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例提供的吹扫接收装置的爆炸结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例提供的尾排主管的内部剖视的结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例提供的尾排主管的局部剖开结构示意图。
21.在图1-图5中，
22.尾排主管1、增湿器管接头2、旁通阀管接头3、吹扫管接头4、排水管接头5、吹扫接收装置6、氢气浓度传感器7、旁通阀8、空气胶管9、卡箍10、第一密封圈11、第二密封圈12、单向阀13。
具体实施方式
23.本实用新型的核心是提供一种尾气排放装置及燃料电池系统，以解决燃料电池集成度低、占用空间较大、成本高和氢气浓度检测精确性较低的问题。
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
25.如图1-图5所示，本实用新型实施例提供了一种尾气排放装置，应用于燃料电池系统，包括尾排主管1，尾排主管1上集成有增湿器管接头2、旁通阀管接头3、吹扫管接头4和排水管接头5；增湿器管接头2用于与燃料电池系统的增湿器的出口连通，旁通阀管接头3用于与燃料电池系统的旁通阀8的出口连通，吹扫管接头4用于与燃料电池系统的吹扫接收装置6的出口连通，排水管接头5用于与燃料电池系统的气水分离器的排水口连通。
26.该尾气排放装置，通过在尾排主管上集成增湿器管接头、旁通阀管接头、吹扫管接头和排水管接头，从而能够使整个燃料电池系统的排放聚集在一起，通过同一管道排出，不仅提高了空间利用率，降低成本，而且减少了泄漏风险点，提高了密封性、安全性。
27.在一些具体的实施方案中，上述吹扫接收装置6上还可以设置有氢气浓度传感器7，通过将氢气浓度传感器7集成在吹扫接收装置6上，提高了氢气浓度检测的精确性。
28.这里需要说明的是，本领域技术人员都应该能够理解的是，燃料电池系统一般包
括增湿器、旁通阀8、吹扫接收装置6和气水分离器，当燃料电池发动机关机后，均需要对燃料电池的电池箱体进行吹扫，吹扫完混合气体通过吹扫接收装置6进入到尾气排放装置；同时，燃料电池电堆反应完后剩余空气会通过增湿器管接头进入到该装置；当空气压力较大时，阴极旁通阀打开，空气通过旁通阀直接由旁通阀管接头3进入该尾排装置；由燃料电池电堆反应后排出的多余氢气通过气水分离器进行气水分离，氢气进入氢气循环泵，分离出的水通过排水管接头5进入尾气排放装置。此尾气排放装置同时收集燃料电池发动机排出的气体及水，并共同排出，极大节省了空间，提高了体积功率比。另外需要说明的是，为了保证氢气浓度传感器7安装至吹扫接收装置6的密封性，一般来说，对应氢气浓度传感器7的安装口的位置还应该布置有第二密封圈12。
29.在一些具体的实施方案中，上述吹扫接收装置6上还可以设置有用于防止气体倒流至燃料电池系统的电池箱体内的单向阀13。通过增加该单向阀13，能够防止吹扫后气体进入吹扫接收装置后倒流进箱体内，使吹扫更加彻底。
30.在一些更具体的实施方案中，上述吹扫管接头4设置于尾排主管1的具体结构形式，可以是吹扫管接头4的一端伸入至尾排主管1内部并向尾排主管1的排气口侧延伸，吹扫管接头4的另一端位于尾排主管1的外部且与吹扫接收装置6的出口连通。通过将吹扫管接头4设计成伸入至尾排主管1内部并向尾排主管1的排气口侧延伸的结构形式，能够使得吹扫接收装置6内的气体引入至尾排主管1的腔体内部更加顺畅。
31.这里需要说明的是，上述吹扫管接头4设置于尾排主管1的具体方式，可以是吹扫管接头4与尾排主管1的管壁为焊接连接的方式，又或者是本领域技术人员常用的其他固定方式，比如吹扫管接头上设置有连接法兰，通过连接法兰配合密封件固定于尾排主管的方式等。
32.同理，上述排水管接头5设置于尾排主管1的具体结构形式，可以是排水管接头5的一端伸入至尾排主管1内部并向尾排主管1的排气口侧延伸，排水管接头5的另一端位于尾排主管1的外部且与气水分离器的排水口连通。通过将排水管接头5设计成上述结构形式，能够使得气水分离器的排水口向尾排主管内引入水流更加顺畅。
33.需要说明的是，排水管接头5设置于尾排主管1的具体方式，可以为排水管接头5与尾排主管1的管壁焊接连接，又或者是本领域技术人员常用的其他固定方式，比如排水管接头上设置有连接法兰，通过连接法兰配合密封件固定于尾排主管的方式等。
34.另外需要说明的是，排水管接头5与气水分离器的排水口一般通过胶管连通。旁通阀8的出口与旁通管接头3之间可以通过空气胶管9连接，空气胶管9与旁通管接头3的固定方式具体可以采用卡箍固定的方式。
35.另外，本实用新型还提供了一种燃料电池系统，包括尾气排放装置，该尾气排放装置为上述任一方案所描述的尾气排放装置。由于该尾气排放装置具有上述技术效果，因此具有该尾气排放装置的燃料电池系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
36.这里需要说明的是，尾气排放装置具体可以安装于燃料电池系统的电池箱体的底板上。具体的安装方式可以是，尾气排放装置的尾排主管1所连接的吹扫接收装置6的进气端形成安装基座，安装基座与底板密封固定连接，其中，密封可以采用第一密封圈11，固定方式可以采用螺栓固定的方式。
37.以上对本实用新型所提供的尾气排放装置及燃料电池系统进行了详细介绍。需要
说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
38.在本技术的描述中，需要说明的是，若如设计术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.除非另有明确的规定和限定，如若涉及术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
41.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。