CN110124436A - 一种燃料电池尾气用水汽分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池尾气用水汽分离器，包括分离器本体和加热器，所述分离器本体包括储水室、加热器、水位传感器、蓄电池和控制器，所述分离器本体内部设置有储水室。本发明中，在排气管路的最低端加装水汽分离器，使得氢气和冷凝水分开排放，同时在分离器内部设置有储水室，储水室内部安装有水位传感器，水位传感器采用高精度水位传感器，从而对储水室内部从排气管中流入的冷凝水进行检查，水位传感器检查到的信号传递给无线信号收发器，之后无线信号收发器通过信号解调线路把信号传递给电路板表面上的处理芯片，处理芯片对水位传感器检查的数字与设定的数值进行对比，当储水室内的水位高于指定水位值时，处理芯片就会控制电磁阀开启。

Description

一种燃料电池尾气用水汽分离器

技术领域

本发明涉及分离器技术领域，尤其涉及一种燃料电池尾气用水汽分离器。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”，燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

燃料电池在使用过程中，发动机尾气中含有氢气及大量水蒸汽，如直接向上方排放，在低温时，管路内水汽凝结，冷凝水倒流，可能结冰并阻塞排气口，导致发动机无法正常排气。如直接将尾气开口朝下，会增加排气阻力，且受氢气物理特性影响，氢气可能会在舱体内聚集根据以上问题特提出一种燃料电池尾气用水汽分离器。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种燃料电池尾气用水汽分离器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种燃料电池尾气用水汽分离器，包括分离器本体和加热器，所述分离器本体包括储水室、加热器、水位传感器、蓄电池和控制器，所述分离器本体内部设置有储水室，且储水室内部安装有加热器，所述储水室内壁表面安装有水位传感器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述分离器本体一侧表面安装有控制器，且控制器内部安装有电路板，所述电路板表面中间位置设置有处理芯片，且处理芯片右侧安装有无线信号收发器，所述处理芯片右下方位于无线信号收发器下方设置有加热模块，所述处理芯片左侧设置有电源模块。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述水位传感器输出端通过电源线与控制器输入端电性连接，所述加热器输入端通过电源线与控制器输出端电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述分离器本体顶端表面开设有进出气口，所述分离器本体侧面下方开设有排水口，且排水口表面安装有电磁阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述进出气口为物理接口，且进出气口直径为40mm，所述排水口直径为8mm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述电磁阀为常闭式电磁阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述无线信号收发器输出端通过信号解调电路与处理芯片输入端连接，且处理芯片输出端与加热模块输入端连接，所述处理芯片输出端与电源模块输出端连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述加热模块输出端通过电源线与加热器输入端电性连接，所述电源模块输出端与蓄电池输入端电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述蓄电池内部为锂电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是；

1、本发明中，在排气管路的最低端加装水汽分离器，使得氢气和冷凝水分开排放，同时在分离器内部设置有储水室，储水室内部安装有水位传感器，水位传感器采用高精度水位传感器，从而可以对储水室内部从排气管中流入的冷凝水进行检查，水位传感器检查到的信号传递给无线信号收发器，之后无线信号收发器通过信号解调线路把信号传递给电路板表面上的处理芯片，处理芯片对水位传感器检查的数字与设定的数值进行对比，当储水室内的水位高于指定水位值时，处理芯片就会控制电磁阀开启，之后储水室内部的冷凝水通过分离器侧面下方的排水口进行排出，在排水的过程中水位传感器连续把储水室内部的水位值通过无线信号收发器传递给处理芯片，当传递的数值低于设定值时，处理芯片就会关闭电磁阀，从而使储水室内部的冷凝水不会排出，通过此方式智能的对储水室内部的冷凝水进行排出，从而保证储水室内部的冷凝水在一定范围内。

2、本发明中，在储水室内部安装有加热器，当储水室内部的冷凝水温度过低时，可能会出现结冰的情况发生，从而无法对储水室内部的冷凝水进行排出，导致储水室内部冷凝水过多造成对排气管堵塞的情况发生，而通过在储水室内部安装有加热器，当水位传感器把冷凝水的温度通过无线信号收发器传递给处理芯片，之后处理芯片对把冷凝水的温度与设定的温度进行对比，当冷凝水的温度低于设定温度时，处理芯片就会启动加热模块，之后加热模块启动加热器对储水室内部的冷凝水进行加热，使储水室内部的冷凝水温度升高达到无法使冷凝水结冰的温度之上，之后水位传感器把信号通过无线信号收发器传递给处理芯片，处理芯片关闭加热模块，加热模块关闭加热器停止对储水室内部的冷凝水加热，通过此方式可以有效的对储水室内部的冷凝水进行排放，从而防止冷凝水结冰影响正常排放。

附图说明

图1为本发明提出的一种燃料电池尾气用水汽分离器内部结构示意图；

图2为本发明提出的一种燃料电池尾气用水汽分离器电路板；

图3为本发明提出的一种燃料电池尾气用水汽分离器部分流程图；

图4为本发明提出的一种燃料电池尾气用水汽分离器部分流程图；

图例说明：

1、分离器本体；2、水位传感器；3、蓄电池；4、控制器；5、储水室；6、进出气口；7、加热器；8、电磁阀；9、排水口；10、电源模块；11、电路板；12、处理芯片；13、无线信号收发器；14、加热模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在发明的描述中，需要说明的是，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发明和简化描述，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发明的限制；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；此外，除非另有明确的规定和限定，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发明中的具体含义

实施例一，参照图1-3，一种燃料电池尾气用水汽分离器，包括分离器本体1和加热器7，分离器本体1包括储水室5、加热器7、水位传感器2、蓄电池3和控制器4，分离器本体1内部设置有储水室5，且储水室5内部安装有加热器7，储水室5内壁表面安装有水位传感器2，分离器本体1一侧表面安装有控制器4，且控制器4内部安装有电路板11，电路板11表面中间位置设置有处理芯片12，且处理芯片12右侧安装有无线信号收发器13，处理芯片12右下方位于无线信号收发器13下方设置有加热模块14，处理芯片12左侧设置有电源模块10，分离器本体1顶端表面开设有进出气口6，分离器本体1侧面下方开设有排水口9，且排水口9表面安装有电磁阀8，进出气口6为物理接口，且进出气口6直径为40mm，排水口9直径为8mm，蓄电池3内部为锂电池，水位传感器2检查到的信号传递给无线信号收发器13，之后无线信号收发器13通过信号解调线路把信号传递给电路板11表面上的处理芯片12，处理芯片12对水位传感器2检查的数字与设定的数值进行对比，当储水室5内的水位高于指定水位值时，处理芯片12就会控制电磁阀8开启，之后储水室5内部的冷凝水通过分离器本体1侧面下方的排水口9进行排出，在排水的过程中水位传感器2连续把储水室5内部的水位值通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，当传递的数值低于设定值时，处理芯片12就会关闭电磁阀8，从而保证储水室5内部的冷凝水在指定范围内。

实施例二，参照图1图2和图4，水位传感器2输出端通过电源线与控制器4输入端电性连接，加热器7输入端通过电源线与控制器4输出端电性连接，电磁阀8为常闭式电磁阀，加热模块14输出端通过电源线与加热器7输入端电性连接，电源模块10输出端与蓄电池3输入端电性连接，蓄电池3内部为锂电池，水位传感器2把冷凝水的温度通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，之后处理芯片12对把冷凝水的温度与设定的温度进行对比，当冷凝水的温度低于设定温度时，处理芯片12就会启动加热模块14，之后加热模块14启动加热器7对储水室5内部的冷凝水进行加热，使储水室5内部的冷凝水温度升高达到无法使冷凝水结冰的温度之上，之后水位传感器2把信号通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，处理芯片12关闭加热模块14，加热模块14关闭加热器7停止对储水室5内部的冷凝水加热，从而使储水室5内部的冷凝水在指定的温度范围内，保证冷凝水的正常排出。

工作原理：使用时，首先把分离器本体1通过顶端的进出气口6安装到排气管路最低处，使得管路内冷凝水在储水室5汇集，同时在储水室5内部安装有水位传感器2，水位传感器2可以对储水室5内部，从排气管中流入的冷凝水进行检查，水位传感器2检查到的信号传递给无线信号收发器13，之后无线信号收发器13通过信号解调线路把信号传递给电路板11表面上的处理芯片12，处理芯片12对水位传感器2检查的数字与设定的数值进行对比，当储水室5内的水位高于指定水位值时，处理芯片12就会控制电磁阀8开启，之后储水室5内部的冷凝水通过分离器本体1侧面下方的排水口9进行排出，在排水的过程中水位传感器2连续把储水室5内部的水位值通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，当传递的数值低于设定值时，处理芯片12就会关闭电磁阀8，从而使储水室5内部的冷凝水不会排出，而且在储水室5内部安装有加热器7，当水位传感器2把冷凝水的温度通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，之后处理芯片12对把冷凝水的温度与设定的温度进行对比，当冷凝水的温度低于设定温度时，处理芯片12就会启动加热模块14，之后加热模块14启动加热器7对储水室5内部的冷凝水进行加热，使储水室5内部的冷凝水温度升高达到无法使冷凝水结冰的温度之上，之后水位传感器2把信号通过无线信号收发器13传递给处理芯片12，处理芯片12关闭加热模块14，加热模块14关闭加热器7停止对储水室5内部的冷凝水加热，通过此方式可以有效的对储水室5内部的冷凝水进行排放，从而防止冷凝水结冰影响正常排放。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃料电池尾气用水汽分离器，包括分离器本体(1)和加热器(7)，其特征在于，所述分离器本体(1)包括储水室(5)、加热器(7)、水位传感器(2)、蓄电池(3)和控制器(4)，所述分离器本体(1)内部设置有储水室(5)，且储水室(5)内部安装有加热器(7)，所述储水室(5)内壁表面安装有水位传感器(2)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述分离器本体(1)一侧表面安装有控制器(4)，且控制器(4)内部安装有电路板(11)，所述电路板(11)表面中间位置设置有处理芯片(12)，且处理芯片(12)右侧安装有无线信号收发器(13)，所述处理芯片(12)右下方位于无线信号收发器(13)下方设置有加热模块(14)，所述处理芯片(12)左侧设置有电源模块(10)。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述水位传感器(2)输出端通过电源线与控制器(4)输入端电性连接，所述加热器(7)输入端通过电源线与控制器(4)输出端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述分离器本体(1)顶端表面开设有进出气口(6)，所述分离器本体(1)侧面下方开设有排水口(9)，且排水口(9)表面安装有电磁阀(8)。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述进出气口(6)为物理接口，且进出气口(6)直径为40mm，所述排水口(9)直径为8mm。

6.根据权利要求4所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述电磁阀(8)为常闭式电磁阀。

7.根据权利要求2所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述无线信号收发器(13)输出端通过信号解调电路与处理芯片(12)输入端连接，且处理芯片(12)输出端与加热模块(10)输入端连接，所述处理芯片(12)输出端与电源模块(10)输出端连接。

8.根据权利要求2所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述加热模块(10)输出端通过电源线与加热器(7)输入端电性连接，所述电源模块(10)输出端与蓄电池(3)输入端电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池尾气用水汽分离器，其特征在于，所述蓄电池(3)内部为锂电池。